Modificação de propriedades superficiais do aço AISI M2 por processo de nitretação a plasma aplicado em ferramenta de corte do tipo fresa

dc.contributor.advisor1 Araújo, Armystron Gonçalves Ferreira de
dc.contributor.advisor1Lattes http://lattes.cnpq.br/0914672185677885pt_BR
dc.creator Silva, Iverton José Farias da
dc.creator.Lattes http://lattes.cnpq.br/6746498920369067pt_BR
dc.date.accessioned 2022-07-14T16:03:54Z
dc.date.available 2022-07-14T16:03:54Z
dc.date.issued 2019
dc.description.abstract The continued use of cutting tools in the metallurgical industries has increased as a result of the continuing need to increase productivity, as disadvantages as wear and tool change costs have followed the same logic of increase. In search of improvements, economic viability and technology, materials engineering seeks several alternatives to improve cutting tools for machining and consequently increase the quantity and quality of parts manufactured in continuous production processes. One such alternative is plasma nitriding commonly used in deforming, drilling, cutting and stamping metal components in order to increase the life of cutting tools. In this way the objective of this work was to use plasma nitriding, which is a clean thermochemical treatment process, as an alternative to raise the surface hardness of a cutting tool of the milling type, resulting in increased tool life and wear resistance and fatigue. With this, samples of the M2 fast steel were obtained from top mills of 10 mm diameter with 4 cutting faces, and submitted to the plasma nitriding process both the samples and cutting tools, using different temperature values (400 ° C, 450 ° C and 500 ° C) in atmospheres with different percentages of nitrogen and hydrogen for a defined time of four hours. For the characterization and qualification of the results were analyzed by surface microhardness to which the superficial hardness of the diffused layer of nitrites was verified on the samples, optical microscopy where the measurement of the thickness of the nitrided layer and wear of the cutting tools in milling machine for a defined time of 60 min. The hardness of the commercial M2 fast steel is 745 HV and the hardnesses obtained after the thermochemical treatment at the temperatures of 400, 450 and 500øC were 1470, 1418 and 1130 HV, respectively. Microscopy revealed that the largest diffusion zone occurred in the process at 500 ° C. When applied in a universal milling machine, the tool nitrided at 400 ° C showed the least wear on the cutting edges. Therefore, the best treatment for application in M2 fast-cut milling cutters is at 400 ° C.pt_BR
dc.description.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.pt_BR
dc.identifier.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, 2019pt_BR
dc.identifier.uri https://bia.ifpi.edu.br/jspui/handle/123456789/604
dc.language porpt_BR
dc.publisher Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Piauípt_BR
dc.publisher.country Brasilpt_BR
dc.publisher.department Campus Teresina Centralpt_BR
dc.publisher.initials IFPIpt_BR
dc.rights Acesso Abertopt_BR
dc.subject Nitretação a plasmapt_BR
dc.subject Ferramenta de cortept_BR
dc.subject Fresapt_BR
dc.subject.cnpq CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICApt_BR
dc.title Modificação de propriedades superficiais do aço AISI M2 por processo de nitretação a plasma aplicado em ferramenta de corte do tipo fresapt_BR
dc.type Trabalho de Conclusão de Cursopt_BR

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