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Document type: Trabalho de Conclusão de Curso
Access type: Acesso Aberto
Title: Influência da espessura de corte equivalente e técnica de aplicação de fluido de corte na integridade da superfície do Inconel 718
Alternate title (s): Influence of equivalent chip thickness and different cooling delivery techniques on surface integrity of Inconel 718
Author: Silva, Lurian Souza Vieira da
First Advisor: Fiocchi, Arthur Alves
First member of the Committee: Silva, Rosemar Batista da
Second member of the Committee: Oliveira, Déborah de
Summary: A retificação é um processo de usinagem por abrasão recomendado em aplicações que requerem um elevado nível de precisão dimensional e melhor acabamento superficial em componentes metálicos. O Inconel 718 é uma superliga de níquel que apresenta alta resistência mecânica, a corrosão e a fluência mesmo em elevadas temperaturas, justificando sua aplicação na fabricação de componentes utilizados no setor aeronáutico, por exemplo, em componentes de turbinas e partes de motores aeronáuticos. Diferentemente de outros materiais como aços endurecidos e ferros fundidos, este material apresenta desafios durante a sua usinagem, como preservar a integridade das superfície e sub-superfície após o processo de retificação. A baixa condutividade térmica e forte afinidade química do Inconel 718 com os principais abrasivos convencionais fazem com que o calor seja concentrado na zona de corte, tornando o material mais suscetível a danos térmicos e deterioração do acabamento. Assim, torna-se imprescindível o emprego de fluidos de corte durante o processo de retificação, objetivando principalmente a refrigeração da interface cavaco-ferramenta. Contudo, é crescente a procura por alternativas que reduzam as vazões de fluido empregadas, devido ao seu elevado custo e dificuldade de manuseio e descarte. Assim, a técnica de aplicação de fluido de corte Mínima Quantidade de Lubrificante (MQL) surge como uma alternativa viável a forma de aplicação convencional, caracterizando-se, principalmente, por permitir a redução do volume de fluido de corte empregado. Neste sentido, este trabalho visa contribuir com a retificação de superligas apresentando resultados da integridade da superfície das amostras de Inconel 718 após a retificação plana tangencial com rebolo de carbeto de silício. Os parâmetros de corte utilizados foram: velocidade de corte igual a 38 m/s, velocidade da peça igual a 10 m/min, dois valores de espessura de corte equivalente (0,09 μm e 0,18 μm) e técnicas de aplicação de fluido de corte convencional e MQL. As variáveis de saída analisadas foram: rugosidade, imagens da superfície retificada via MEV, microdureza e microestrutura. Como resultados, observou-se que os valores Ra situaram-se de 0,63 µm, valor considerado limite em operações de semiacabamento. A microdureza apresentou tendência de redução com o aumento da espessura de corte equivalente e redução da refrigeração. Não foram observadas alterações microestruturas das peças nas condições investigadas.
Abstract: Grinding is an abrasive machining process recommended in applications requiring a high level of dimensional accuracy and better surface finish in metal components. Inconel 718 is a nickel-based superalloy that has high mechanical strength, corrosion, and creep even when they are operating at high temperatures, what justifies its application in the manufacturing of components of turbines and parts of the aeronautical engines. Differently from other materials, such as steels and cast irons, machining of Inconel 718 is impaired because of its properties such as low thermal conductivity and high chemical affinity with the main conventional abrasives for grinding wheels. This will lead to high concentration of heat in the cutting zone and consequently deterioration of surface finish of the component, among other problems. Thus, it is indispensable to employ high volume of coolant during grinding process to cool the grinding zone. However, it is growing a demand for alternatives that reduce the flow rates employed due to their high cost and difficult handling and discard. In this way, the Minimum Quantity Lubrication (MQL) coolant technique can be a viable alternative to the conventional coolant delivery technique (flood coolant), especially because of the extremely low volume of oil employed. In this sense, this work aims to contribute to the grinding of superalloys presenting results of the surface integrity of the Inconel 718 alloy after peripheral grinding operation with silicon carbide grinding wheel. The cutting parameters employed were: cutting speed of 38 m/s, workpiece speed of 10 m / min, two values of equivalent cutting thickness (0.09 and 0.18 μm) and two cutting fluid application techniques: conventional (flood) and MQL. The output variables were roughness, machined surface images via SEM, microhardness and microstructure of the workpiece material. The results showed that the roughness values were below the stipulated limit of 0.63 μm for semi-finishing grinding processes. The microhardness was influenced by the equivalent cutting thickness and cutting fluid technique employed. No changes were observed in microstructures of workpiece under the investigated conditions.
Keywords: Retificação
Inconel 718
Fluido de corte
MQL
Rugosidade
Microdureza
Area (s) of CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA
Language: por
Country: Brasil
Publisher: Universidade Federal de Uberlândia
Quote: SILVA, Lurian Souza Vieira da. Influência da espessura de corte equivalente e técnica de aplicação de fluido de corte na integridade da superfície do Inconel 718. 2017. 63 f. Trabalho de conclusão de curso (Graduação em Engenharia Mecânica) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2017.
URI: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/20334
Date of defense: 21-Sep-2017
Appears in Collections:TCC - Engenharia Mecânica

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