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Document type: Dissertação
Access type: Acesso Aberto
Title: Aplicação de fluido de corte a baixas temperaturas na retificação plana tangencial do aço SAE 52100
Alternate title (s): Application of low temperature cutting fluid on surface grinding of SAE 52100 stell
Author: Paiva, Raphael Lima de
First Advisor: Silva, Rosemar Batista da
First member of the Committee: Machado, Alisson Rocha
Second member of the Committee: Abrão, Alexandre Mendes
Summary: A retificação com rebolos convencionais é bastante empregada na indústria metal mecânica por conferir à peça um bom acabamento e tolerâncias dimensionais bem estreitas. No entanto, ao utilizar estes rebolos, grande parte do calor gerado durante o processo é conduzido para a peça e, por isso, é importante a seleção correta dos parâmetros de corte a fim de evitar deterioração do acabamento e alterações microestruturais. Dentre estes parâmetros, o fluido de corte desempenha um papel fundamental, pois visa, sobretudo, refrigerar a peça e assim amenizar ou evitar alterações dimensionais e danos térmicos causados pela elevada temperatura durante o processo. Neste sentido, este trabalho apresenta os resultados da investigação da influência do fluido de corte convencional resfriado a temperaturas abaixo da temperatura ambiente e então aplicado durante a retificação plana tangencial do aço endurecido SAE 52100. O fluido de corte empregado foi de base vegetal, aplicado em três diferentes temperaturas: 15 °C, 10 °C e 5 °C. Ensaios com fluido de corte a temperatura ambiente e na condição sem fluido (a seco) também foram realizados para permitir comparações e analisar o desempenho do fluido de corte resfriado. Os parâmetros de saída analisados foram a temperatura da peça, a rugosidade (parâmetros Ra, Rz e Rt), e a microdureza abaixo da superfície usinada. Imagens das superfícies retificadas e da microestrutura da camada abaixo da superfície também foram obtidas e analisadas após o processo de retificação. Os resultados mostraram que a penetração de trabalho e as diferentes condições de lubri-refrigeração não exerceram influência significativa nos resultados de rugosidade. Além disso, observou-se um aumento na temperatura da peça durante o processo de corte para todas as condições, exceto para as amostras retificadas com fluido de corte a temperatura de 10 °C e 5 °C. Por fim, os resultados de microdureza e das análises das superfícies usinadas e da camada abaixo da superfície deram evidências que a aplicação do fluido de corte resfriado diminuiu drasticamente a zona afetada pelo calor, indicando que este procedimento foi eficiente no sentido de prevenir alterações microestruturais causadas devido ao calor gerado durante a retificação do aço endurecido SAE 52100 com rebolo convencional de alumina.
Abstract: Grinding using conventional wheels is widely used in metal-mechanic industry due its ability to provide to the workpiece a good finishing and tight tolerances. However, using conventional grinding wheels a great amount of heat generated on the process is conducted into the workpiece and so it is important the correct selection of cutting parameters in order to avoid finishing deterioration and microstructural changes. Among these parameters, the cutting fluid plays an important role since it aims, mostly, to cool the workpiece, minimizing or avoiding dimensional changes and thermal damages caused by high temperatures during the process. In this context, this work presents the results of the investigation of the influence of a conventional cutting fluid cooled below room temperature and then applied during surface grinding of hardened SAE 52100 steel. The cutting fluid employed was vegetable based, applied at three different temperatures: 15 °C, 10 °C and 5 °C. Experimental trials using cutting fluid at room temperature and also dry conditions were done as well, in order to allow comparisons and analyse the cooled cutting fluid performance. The analysed output parameters were the workpiece temperature, surface roughness (Ra, Rz and Rt parameters) and microhardness below the machined surface. Images from ground surface and from microstructure below machined surface were also obtained and analysed after grinding process. The results showed that the depth of cut and the different lubri-cooling conditions did not play significant influence on the roughness values. In addition, it was observed an increase on the workpiece temperature for all cutting conditions, except for those samples machined using cutting fluid at temperatures of 10 °C and 5 °C. Lastly, the microhardness results, and the analyses of both machined surfaces and microstructure of surface layer showed that the application of cooled cutting fluid has drastically reduced the heat affected zone, indicating that this procedure was efficient in terms of preventing microstructural changes caused by heat generation during the grinding process of hardened SAE 52100 steel with conventional Al2O3 grinding wheel.
Keywords: Engenharia mecânica
Retificação e polimento
Fluidos de corte
Aço
Retificação
Fluido de corte a baixas temperaturas
Aço SAE 52100
Rugosidade
Microdureza
Grinding
Low temperature cutting fluid
SAE 52100 steel
Roughness
Microhardness
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: PAIVA, Raphael Lima de. Aplicação de fluido de corte a baixas temperaturas na retificação plana tangencial do aço SAE 52100. 2016. 105 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Mecânica) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2016.
URI: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/18859
Date of defense: 23-Mar-2016
Appears in Collections:DISSERTAÇÃO - Engenharia Mecânica

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