Modificação de propriedades superficiais do aço AISI M2 por processo de nitretação a plasma aplicado em ferramenta de corte do tipo fresa
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Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Piauí
Resumo
O uso continuo de ferramentas de corte nas indústrias metalúrgicas tem aumentado em consequência da continua necessidade de aumentar a produtividade, em virtude disso, desvantagens como desgaste e custos de troca de ferramentas tem seguido a mesma lógica de aumento. Em busca por melhorias, viabilidade econômica e tecnologia a engenharia de materiais busca diversas alternativas para melhorar ferramentas de corte para usinagem e consequentemente aumentar o quantitativo e a qualidade de peças fabricadas em processos contínuos de produção. Uma dessas alternativas é a nitretação a plasma comumente utilizadas em componentes metálicos que deformam, perfuram, cortam e estampam, a fim de aumentar a vida útil das ferramentas de corte. Dessa maneira o objetivo deste trabalho foi utilizar a nitretação a plasma, que é um processo de tratamento termoquímico limpo, como alternativa para elevar a dureza superficial de uma ferramenta de corte do tipo fresa resultando no aumento da vida útil da ferramenta e resistências ao desgaste e fadiga. Com isso, foram obtidas amostras do aço rápido M2 a partir de fresas de topo de 10 mm de diâmetro com 4 faces de corte, e submetidas ao processo de nitretação a plasma tanto as amostras quanto as ferramentas de cortes, sendo utilizados diferentes valores de temperatura (400 ºC, 450 ºC e 500 ºC) em atmosferas com diferentes porcentagens de nitrogênio e hidrogênio por tempo definido de quatro horas. Para a caracterização e qualificação dos resultados foram feitas análises através de microdureza superficial ao qual foi verificado a dureza superficial da camada difundida de nitretos sobre as amostras, microscopia óptica onde foi realizada a medição da espessura da camada nitretada e desgaste das ferramentas de corte em fresadora universal por tempo definido de 60 min. A dureza do aço rápido M2 comercial, é 745 HV e as durezas obtidas após o tratamento termoquímico para as temperaturas de 400, 450 e 500 °C foram 1470, 1418 e 1130 HV, respectivamente. A microscopia revelou que a maior zona de difusão ocorreu no processo a 500 ºC. Quando aplicadas em fresadora universal, a ferramenta nitretada a 400 ºC apresentou o menor desgaste nas arestas de corte. Portanto, o melhor tratamento para aplicação em fresas de aço rápido M2 é a 400ºC.
Description
Keywords
Nitretação a plasma, Ferramenta de corte, Fresa
Citation
SILVA, Iverton José Farias da. Modificação de propriedades superficiais do aço AISI M2 por processo de nitretação a plasma aplicado em ferramenta de corte do tipo fresa. Orientador: Armystron Gonçalves Ferreira de Araújo. 2019. 63 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharel em Engenharia Mecânica) - Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Piauí, Teresina, 2019