Dissertação
Aplicação de modelos estatísticos para verificar a influência dos elementos residuais (Cr, Ni e Cu) na usinabilidade de aços de corte-fácil
Application of statistics models to verify the influence of residual elements (Cr, Ni e Cu) in the machinability of free cutting steels
Registro en:
SOUSA, Marcelo do Nascimento. Application of statistics models to verify the influence of residual elements (Cr, Ni e Cu) in the machinability of free cutting steels. 2006. 138 f. Dissertação (Mestrado em Engenharias) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2006.
Autor
Sousa, Marcelo do Nascimento
Institución
Resumen
Low carbon free-cutting steels are widely used for parts and components subject to
moderate strength levels and relatively low shock loading, with machinability being the most
important factor. Examples are hydraulic valves, keys, contact boards and other parts requiring
rapid metal removal. These materials are especially designed for high machinability, that is,
reduced tool-chip contact length, low coefficient of friction between the tool and the chip or the
workpiece, production of easy handled chips, low cutting forces and power consumption, thereby
providing long tool lives and/or high productivity by using high cutting speeds. Elements like Mn,
P, S and Pb are generally present in their composition ensuring improved machinability.
However, low carbon free-cutting steels also contain residual elements that often impair
machinability such as Cr, Ni, Mo and Cu, which are difficult to be eliminated during the
manufacturing process. This work investigates the influence of the trump elements Cr, Ni and Cu
on the machinability of the SAE 12L14 low carbon free-cutting steel after testing in accordance
with VOLVO STD 1018, 712 standard. The standard is based on tool life tests using HSS single
point tools in face milling operation under special cutting conditions. The tool life results were
treated statistically using ANOVA method, Student´s t distribution and multiple regression
analysis. The results showed that the residual elements actually affect machinability of the SAE
12L14 low carbon free-cutting steel, with Ni and Cu being more significant. Fundação de Amparo a Pesquisa do Estado de Minas Gerais Mestre em Engenharia Mecânica Os aços de corte-fácil são especialmente projetados para oferecer melhores resultados
mediante a operação com retirada de cavaco, reduzindo o coeficiente de contato ou atrito com a
ferramenta. Em geral, estes aços têm que cumprir baixas especificações em outras
características como resistência mecânica, resistência a fadiga e temperabilidade, entre outras.
Por esta razão os principais elementos de liga que os constituem são destinados a melhoria da
usinabilidade. São geralmente aços de baixo carbono com fortes adições de S, Mn, Pb, P etc... .
Como são fabricados, normalmente, com materiais recicláveis, elementos como Cr, Ni, Cu e Mo
são sempre encontrados em suas composições, sendo considerados elementos residuais. Este
trabalho visa investigar a influência de pequenas variações nos teores de cobre, níquel e cromo
na usinabilidade dos aços de corte-fácil baixo carbono baseado na metodologia descrita na
norma VOLVO STD 1018, 712. Ela se baseia em ensaios de vida de ferramentas
monocortantes de HSS aplicadas em condições especiais no processo de fresamento frontal.
Para uma melhor confiabilidade foram usadas ferramentas estatísticas através da análise de
variância, teste t de Student e análise de regressão nos resultados obtidos pela norma VOLVO.
Os resultados encontrados através dos experimentos mostraram que os elementos residuais
realmente influenciam na usinabilidade do aço SAE 12L14, sendo que os mais significativos
foram o Ni e Cu.