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Document type: Dissertação
Access type: Acesso Aberto
Title: Estudo da usinabilidade dos ferros fundidos cinzentos ligados (CrCuSn e CrCuSnMo) e vermicular classe 350 no fresamento frontal em alta velocidade de corte
Author: Naves, Vitor Tomaz Guimarães
First Advisor: Silva, Márcio Bacci da
First member of the Committee: Machado, álisson Rocha
Second member of the Committee: Guesser, Wilson Luiz
Summary: Utilizado na a fabricação de bloco e cabeçote de motores diesel, o ferro fundido cinzento, apresenta características como boa condutividade térmica e bom amortecimento de vibrações que passam a ser fundamentais no projeto desses blocos. Porém, este material apresenta um limite de resistência menor que a de outros tipos de ferros fundidos, portanto, para obter maiores taxas de compressão é necessário que a espessura da parede do bloco do motor seja aumentada, o que é indesejável, pois além de aumentar seu peso, irá gerar maiores problemas ambientais de modo geral. Mediante a essas características dos ferros fundidos cinzentos, um outro material, de maior resistência mecânica, passa a ganhar importância na fabricação dos blocos de motores diesel, pois torna-se possível obter maiores rendimentos térmicos, visto que a taxa de compressão poderá ser maior. Este material é o ferro fundido vermicular ou Compacted Graphite Iron (CGI) que aparece como uma alternativa para a substituição do ferro fundido cinzento por apresentar características, de condutividade térmica e amortecimento de vibração semelhante aos cinzentos. Porém, o CGI apresenta como desvantagem uma pior usinabilidade, ou seja, maior dificuldade na usinagem quando comparado com o ferro fundido cinzento. O objetivo deste trabalho é investigar e comparar a usinabilidade de dois ferros fundidos cinzentos ligados (ao CrCuSn e ao CrCuSnMo) e um vermicular da classe 350. O processo de usinagem para os testes foi o fresamento frontal. As ferramentas foram pastilhas de metal duro da classe K20 revestidas com Al2O3 sobre pela técnica MTCVD (deposição química de vapor em médias temperaturas) sobre uma camada de TiCN. Todos os testes de usinabilidade foram realizados a seco. O avanço por dente e a profundidade de corte foram mantidos constantes em 0,2 mm/ver e 1 mm respectivamente. Utilizou-se três valores para as velocidades de corte , 600, 800 e 1000 m/min. Os resultados mostraram que o ferro fundido ligado ao CrCuSnMo é o que apresentou uma maior dificuldade na usinagem nas maiores velocidades de corte. Para a velocidade de 600 m/min o ferro fundido vermicular foi o material que apresentou a pior usinabilidade.
Abstract: Cast iron is used to manufacture engine blocks due to its mechanical and physical properties like thermal conductivity and dumpy capacity, which are fundamental to these applications. Compacted graphite iron (CGI) has higher mechanical strength compared to gray cast iron and can be a great advantage in these type of mechanical parts. The compression rate can be increased in the engine resulting in a higher efficiency for example. Alloying elements are also used to increase the mechanical resistance of the gray cast iron, resulting in a material with similar mechanical properties to the CGI. The mechanical and physical properties can be similar for both materials, however the CGI has a poor machinability compared to gray cast iron, even for the alloyed material. These means it is important to investigate the behaviour of the CGI for the main cutting process. The main objective of this work is the investigation of the machinability of two types of alloyed gray cast iron (CrCuSn and CrCuSnMo) and the compacted graphite iron class ASTM 350. Tool life tests were carried out in a milling operation and the flank wear was the parameter used to define the end of the tool life. Investigations using observations into the scanning electron microscope SEM were also used to analyse the wear mechanisms. It was used cemented carbide inserts coated with Al2O3 over a layer of TiCN. All the tests were carried under dry conditions. Feed per tooth and depth of cut were constant, 0,2mm/rev and 1mm respectively. It was used three values of cutting speed, 600, 800 and 1000m/min. The results shown that the gray cast iron alloyed with CrCuSnMo is the most difficult to machine material at the higher cutting speeds. At the cutting speed of 600m/min the CGI is the most difficult to cut material.
Keywords: Ferro fundido vermicular
Ferro fundido cinzento
Usinabilidade
Fresamento
Compacted graphite iron
Gray cast iron
Machinabilitty
Milling process
Usinagem
Ferro fundido
Fresagem
Area (s) of CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA
Language: por
Country: BR
Publisher: Universidade Federal de Uberlândia
Institution Acronym: UFU
Department: Engenharias
Program: Programa de Pós-graduação em Engenharia Mecânica
Quote: NAVES, Vitor Tomaz Guimarães. Estudo da usinabilidade dos ferros fundidos cinzentos ligados (CrCuSn e CrCuSnMo) e vermicular classe 350 no fresamento frontal em alta velocidade de corte. 2009. 145 f. Dissertação (Mestrado em Engenharias) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2009.
URI: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/14834
Date of defense: 29-Apr-2009
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