Tensões residuais induzidas pela operação de fresamento do aço ABNT 4340 sob variação da velocidade de corte, ângulo de posição e tratamento térmico

Abstract

RESUMO Dentre os diversos processos de fabricação destaca-se a usinagem. Dentre suas operações tem-se a de fresamento que, confere características à superfície gerada que influem no desempenho do componente ou peça em trabalho. Uma destas características é a tensão residual induzida pelo processo. Dependendo de seu caráter, trativo ou compressivo, intensidade e profundidade afetada, pode ser benéfica ou deletéria. Neste trabalho foi investigado o efeito dos parâmetros, velocidade de corte, ângulo de posição da fresa e condição do material, aço ABNT 4340, obtida pelos tratamentos térmicos de recozimento e normalização, sobre a tensão residual induzida na superfície. Para isto, foi realizado um planejamento fatorial 2x3x2 com três réplicas. As tensões residuais foram medidas pelo método do furo central. Os resultados obtidos foram organizados e analisados sob os aspectos qualitativo, perfil ao longo da profundidade, e quantitativo. Os resultados indicaram que o aumento da velocidade de corte fez com que a tensão residual induzida na superfície fosse compressiva ou menos trativa. A variação do ângulo de posição exerceu efeito discreto sobre a tensão residual. O material fresado na condição normalizado apresentou tensões residuais compressivas enquanto que na condição recozido, trativas. Para avaliação do aspecto quantitativo foi realizada uma análise de variância para os dados referentes às tensões residuais induzidas na profundidade de 17µm abaixo da superfície. O resultado demonstrou que os dados seguem uma distribuição normal e que os fatores velocidade de corte e tratamento térmico se mostraram significativos ao nível de confiança de 95% tanto isoladamente quanto nas interações de segunda e terceira ordem.

Efeito de diferentes estratégias de fresamento sobre a qualidade de superfícies especulares em aços ferramenta

“…No entanto, outro critério tem se tornado cada vez mais importante: o desempenho da superfície, principalmente ligado à fadiga, à corrosão e ao desgaste. Além das tensões residuais, afetadas pelos carregamentos termomecânicos variados em função das condições de corte e do material, como observado por SOUZA e CÂMARA [19] no fresamento do aço ABNT 4340, normalmente, o desempenho é relacionado à textura da superfície. Suas irregularidades, especialmente vales ou sulcos, induzem concentrações de tensão que possibilitam a plastificação do material e a propagação de trincas [18,20].…”