Usinagem: “Materiais para ferramentas de usinagem: aço-carbono e aço-rápido” Grupo: Bruno Menezes Caio Simões Eduardo Watanabe Fernando Brandão Frank Santos Oliveira Guilherme Frigo Ken Barnabé 2009

Aço-carbono e aço-rápido Tópico abordados Introdução; Resumo; Breve histórico; Características; Aplicações; Vantagens e desvantagens; Conclusão; Bibliografia. Eng. de Produção Aço-carbono e aço-rápido

Aço-carbono e aço-rápido Introdução A ferramenta foi um dos primeiros instrumentos a ser utilizado pelo homem desde a pré-história. Os materiais utilizados para sua fabricação evoluíram até atingir a era dos metais. Neste trabalho trataremos de dois tipos em especial de matérias para ferramenta: o aço-carbono e o aço-rápido, retratando aspectos como limitações, aplicabilidade, classificação, desempenho, propriedades e critérios de seleção destes materiais. Eng. de Produção Aço-carbono e aço-rápido

Aço-carbono e aço-rápido Histórico Antes do Sec. XVII: aço carbono, usinagem de peças de madeira; Durante a Revolução Industrial: aços liga: usinagem de materiais mais resistentes; 1899: Taylor e White, experiência para produzir o melhor aço ferramenta, surge o aço rápido; 1910: Primeiro aço rápido com padrões modernos, T1, adição de Tungstênio, 18-4-1; 1921: Adição de Cobalto, melhorias na resistência; 1940 – 1952: escassez de Tungstênio, adição de Molibdênio, queda nos preços, M1, M2; Anos 70: Aços rápidos com revestimento, melhorias na resistência; Eng. de Produção Aço-carbono e aço-rápido

Aço-carbono e aço-rápido MATERIAIS PARA FERRAMENTA DE CORTE Considerações: A ferramenta deve ser mais dura nas temperaturas de trabalho que o metal estiver sendo usinado, propriedade chave: “Dureza a Quente”; A ferramenta deve ser dura, mas não a ponto de se tornar quebradiça e de perder resistência mecânica (tenacidade); O material da ferramenta deve ser resistente ao encruamento (endurecimento do metal após ter sofrido deformação plástica resultante do processo de conformação mecânica) e a microsoldagem (adesão de pequenas partículas de material usinado à aresta de corte da ferramenta). Eng. de Produção Aço-carbono e aço-rápido

Aço-carbono e aço-rápido Propriedades que um material de ferramenta de corte deve apresentar: Alta dureza; Tenacidade suficiente para evitar falha por fratura; Alta resistência ao desgaste; Alta resistência à compressão; Alta resistência ao cisalhamento; Boas propriedades mecânicas e térmicas à temperaturas elevadas; Alta resistência ao choque térmico; Alta resistência ao impacto; Ser inerte quimicamente. Eng. de Produção Aço-carbono e aço-rápido

Aço-carbono e aço-rápido Considerações sobre os materiais para ferramentas de corte. 1 - Aço-carbono: (C de 0,8 a 1,5 %) utilizados em baixíssimos vc, no ajuste de peças. * Comum: até 200° C (limas, machos manuais); * Com elementos de liga (V, Cr, Mo e W): até 400° C (brocas, machos, etc.) 2 - Aço-rápido: O 1° grande impulso para materiais para ferramentas de corte. Desenvolvido por Taylor e apresentado publicamente em 1900 na exposição mundial de Paris. São indicados para operações de baixa e média vc, dureza a quente até 600° C, seus elementos de ligas são o W, Co, Mo, Cr e V. A dureza deste material é conseguida através da adição de elementos de liga e de tratamentos térmicos. * Aço-rápido ao Co e V = Aço super-rápido Eng. de Produção Aço-carbono e aço-rápido

Comparação dos materiais para ferramentas de corte Evolução da v c Eng. de Produção Aço-carbono e aço-rápido

Aço-carbono e aço-rápido Variação da dureza de alguns materiais de ferramentas de corte com a temperatura. Eng. de Produção Aço-carbono e aço-rápido

Aço-carbono e aço-rápido Aplicações Aço rápido Médias velocidades; Ferramentas de corte; Podem ser revestidas com TiN (Nitreto de Titânio). Aço carbono Baixas velocidades; Boa precisão; Ferramentas domésticas e pequenas oficinas; Ferramenta usadas somente uma vez. Eng. de Produção Aço-carbono e aço-rápido

Aço-carbono e aço-rápido  Maior usinabilidade e soldabilidade;  Baixo custo;  Disponibilidade mais fácil;  Não exigem temperaturas excessivamente elevadas para ser temperado a dureza máxima;  Menos suscetíveis a descarbonização ;  Fáceis de serem endurecidos apenas parcialmente; Eng. de Produção Aço-carbono e aço-rápido

Aço-carbono e aço-rápido  Altas durezas a frio e elevadas temperaturas;  Tenacidade;  Pode ser forjado, laminado e usinados;  Relativamente barato. Eng. de Produção Aço-carbono e aço-rápido

Aço-carbono X aço-rápido Eng. de Produção Aço-carbono e aço-rápido

Aço-carbono e aço-rápido Eng. de Produção Aço-carbono e aço-rápido

Aço-carbono e aço-rápido Conclusão Enfim, é possível perceber que a seleção do material que será utilizado numa ferramenta de corte depende de suma série de fatores, entre os quais podemos citar: material para ser usinado, natureza da operação de usinagem, condição da máquina, forma e dimensões da própria ferramenta, custo do material para ferramenta.Além de podermos comparar o aço rápido com o aço carbono. Eng. de Produção Aço-carbono e aço-rápido

Aço-carbono e aço-rápido Bibliografia Eng. de Produção Aço-carbono e aço-rápido