Uso do tratamento sustentável de criogênia para aumento da resistência ao desgaste em ferramentas de metal duro.
Autor: Jáder Marjam Borges Vianna (Currículo Lattes)
Resumo
Hoje em dia, um dos maiores desafios nas operações de usinagem reside em realizar melhorias na resistência ao desgaste e na dureza em ferramentas de corte, principalmente as confeccionadas com carbonetos metálicos. Esse tema pode ser solucionado por diversas formas, desde a utilização de fluidos de corte, mudanças na geometria da ferramenta ou através de tratamentos criogênicos, que melhorem essas propriedades. Com a crescente importância da inserção do tema da sustentabilidade ambiental no setor industrial, a possibilidade da redução ou eliminação do uso de fluidos lubri-refrigerantes, durante processos de usinagem, é um tema cada vez em foco. Os tratamentos criogênicos envolvem a refrigeração dos materiais em temperaturas abaixo do 0 ºC, mantendo-os por certo período de imersão e depois recuperando a sua temperatura ambiente. Com esse procedimento busca-se melhorar as propriedades mecânicas do inserto, prologando a sua vida e possibilitando, em alguns casos, a execução da usinagem à seco. Este estudo investiga o uso de tratamento criogênico para aumentar a resistência ao desgaste de ferramentas de metal duro empregadas no torneamento do aço SAE 8640. O tratamento foi realizado utilizando nitrogênio líquido em diferentes tempos de imersão (8,16, 24,32 e 40 horas) e posteriormente foi analisada a influência do tratamento na mudança microestrutural das ferramentas tratadas, avaliada a variação da dureza e realizados ensaios de torneamento com objetivo de comparar o desgaste dos insertos utilizados no experimento. Os resultados demonstraram que o tratamento criogênico promoveu uma significativa redistribuição microestrutural, resultando em um aumento da dureza e uma redução do desgaste de flanco em comparação com as ferramentas não tratadas. A análise revelou que o tratamento prolongado favoreceu a estabilidade dos carbonetos de tungstênio, resultando em um desempenho superior das ferramentas durante o torneamento, sendo o tempo de 32 horas de imersão no nitrogênio líquido o parâmetro que apresentou a maior dureza e melhor resistência ao desgaste, comprovando o potencial desse processo como uma abordagem sustentável para melhorar a durabilidade das ferramentas de corte, contribuindo para a eficiência dos processos de usinagem e redução de custos operacionais.