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Document type: Tese
Access type: Acesso Aberto
Title: Influência do teor de cobre na usinabilidade da liga de alumínio 6351
Alternate title (s): Influence of copper content on 6351 aluminum alloy machinability
Author: Gonçalves, Ricardo Augusto
First Advisor: Silva, Márcio Bacci da
First member of the Committee: Machado, Álisson Rocha
Second member of the Committee: Silva, Rosemar Batista da
Third member of the Committee: Zeilmann, Rodrigo Panosso
Fourth member of the Committee: Ferreira, João Roberto
Summary: O objetivo principal deste trabalho é o estudo da influência do teor de cobre na usinabilidade da liga de alumínio 6351. A usinabilidade desta liga foi avaliada a partir dos resultados do torque e força na ferramenta de corte, rugosidade, desvios de forma (cilindricidade e circularidade) e rebarbas dos furos, forma dos cavacos e alterações subsuperficiais da peça durante os processos de furação, alargamento e rosqueamento. As amostras da liga de alumínio 6351 foram produzidas com diferentes teores de cobre (0,07%, 0,23%, 0,94%, 1,43% e 1,93%), e possuem composições químicas dos demais elementos de liga praticamente constantes dentro da faiXa recomendada pela Associação do Alumínio para esta liga. As principais propriedades mecânicas das amostras da liga de alumínio 6351 foram obtidas a partir de análises microestruturais e ensaios de microdureza, dureza, tração e impacto. O aumento da quantidade de cobre adicionada à liga de alumínio 6351 resultou em significativos aumentos de microdureza, dureza e limite de resistência à tração; e ao mesmo tempo na diminuição do alongamento percentual após a ruptura. A partir de um planejamento fatorial 23, foi verificado o efeito do teor de cobre e dos parâmetros de corte: velocidade de corte e avanço sobre as respostas de usinabilidade. Além disso, foi desenvolvido um modelo ajustado a fim de otimizar a seleção dos parâmetros de corte do melhor teor de cobre identificado para cada resposta. Os resultados mostraram influência significativa do teor de cobre sobre as repostas de usinabilidade medidas. Menores valores de torque e força de avanço, menores desvios de circularidade e cilindricidade, melhor acabamento superficial, além de menores cavacos e rebarbas foram obtidos a partir do aumento da quantidade de cobre presente na liga de alumínio 6351.
Abstract: The main purpose of this work is to study the influence of copper content on Al-Si-Mg aluminum alloy (6351) machinability. The machinability was evaluated through cutting tool torque and thrust force measurements, machined surface roughness, roundness, cilindricity and burrs formation, chip form and sub superficial modifications during drilling, reaming and tapping processes. The 6351 aluminum alloy samples were produced with five levels of copper (0.07%, 0.23%, 0.94%, 1.43% and 1.93%) with chemical composition of the other alloying elements practically constant within the recommended range by The Aluminum Association for this alloy. The main mechanical properties of the 6351 aluminum alloy samples were obtained by microstructural analysis and microhardness, hardness, tensile and impact tests. Major amounts of copper resulted in significant increase in microhardness, hardness and ultimate tensile strength of the aluminum alloy, while elongation after fracture decreased. A 23 factorial design was used to verify the effect of copper content and the cutting parameters, cutting speed and feed rate, in the machinability responses. Furthermore, an adjusted statistical model was developed to optimize the cutting parameters selection of the best copper content for each response. The results showed significant influence of copper content in machinability. Lower values of torque and thrust forces, lower roundness and cilindricity, better surface finish, besides smaller chips and burrs were obtained increasing copper content in Al-Si-Mg aluminum alloy (6351).
Keywords: Engenharia mecânica
Metais - Usinabilidade
Cobre - Ligas
Ligas de alumínio
Teor de Cobre
Usinabilidade
Furação
Alargamento
Rosqueamento
Machinability
Al-Si-Mg alloys
Drilling process
Reaming Process
Tapping process
Area (s) of CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA
Language: por
Country: Brasil
Publisher: Universidade Federal de Uberlândia
Program: Programa de Pós-graduação em Engenharia Mecânica
Quote: GONÇALVES, Ricardo Augusto. Influência do teor de cobre na usinabilidade da liga de alumínio 6351. 2016. 214 f. Tese (Doutorado em Engenharia Mecânica) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2016.
URI: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/18234
Date of defense: 15-Dec-2016
Appears in Collections:TESE - Engenharia Mecânica

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