Avaliação do desgaste de brocas helicoidais de aço rápido boretadas e boretadas+TiN na furação a seco

Abstract

A crescente demanda pela melhoria superficial de ferramentas na usinagem, principalmente a melhoria superficial de brocas traz consigo a necessidade da aplicação de novos revestimentos superficiais alinhados à análise de parâmetros e desgastes. Os revestimentos de boretação e o revestimento de boretação+TiN são apresentados como novas alternativas para auxiliar na constante busca da melhoria superficial. Este trabalho tem por objetivo avaliar o desgaste nas brocas de aço rápido com o tratamento de boretação (monocamada) e boretação mais revestimento de TiN (multicamada), comparando o desgaste com o das brocas sem revestimento e brocas com revestimento de TiN, ensaiadas em laboratórios de materiais e de usinagem. O processo de furação executou-se a seco (sem lubrificação) no ferro fundido cinzento SAE G3500 (classe FC 300). Os parâmetros trabalhados foram as velocidades de corte de 20m/min e 35m/min, com avanços de 0,1mm/rot e 0,2mm/rot. Foram empregados parâmetros de quantificação de desgaste de flanco, critérios de fim de vida de 90 furos ou falha catastrófica. Houve também ensaios de adesividade dos revestimentos, de dureza das brocas e de caracterização das camadas. Os resultados mostram que houve influência dos parâmetros de corte para todos os tipos de brocas e que a aplicação do tratamento de boretação nas brocas não proporcionou redução de desgaste. Verificou-se que a estrutura foi afetada, além de haver mecanismos de desgastes e avarias no processo de usinagem, os quais ocasionaram uma redução significativa da vida útil dessas ferramentas.

The growing demand for surface enhancement tools in machining, mainly superficial improvement drills brings with it the need for application of new surface coatings aligned with the analysis parameters and wear. The boronizing coatings and coating TiN + boriding are presented as alternatives to further aid in constant search of the surface improvement. This study aims to evaluate the wear on the high speed steel drills with the treatment of boriding (monolayer) and boronizing more coating TiN (Multilayer), comparing the wear with the drills uncoated drills with TiN coating, tested in laboratories in materials and machining. The drilling process performed to dry (no lubrication) in gray cast iron SAE G3500 (Class FC 300). The parameters were worked cutting speed of 20m / min and 35m / min, with advances of 0.1 mm / rev and 0.2 mm / rev. Were employed flank wear quantization parameters, end of life 90 holes or catastrophic failure criteria. There was also adhesion assays coatings, hardness of drills and characterization of layers. The results show that there was an influence of cutting parameters for all types of drills and the application of boriding treatment in drills did not provide wear reduction. It was found that the structure was affected, and there are mechanisms of wear and faults in the machining process, which caused a significant reduction in the useful life of tools.