Mestrado em Engenharia de Materiais
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Navegando Mestrado em Engenharia de Materiais por Autor "Abrão, Alexandre Mendes"
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Item Caracterização da superfície usinada do aço ABNT 4340 endurecido por meio dos processos de torneamento e retificação(Centro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais, 2019-02-06) Couto, Diovani Antônio; Silva, Leonardo Roberto da; http://lattes.cnpq.br/1005256816612049; http://lattes.cnpq.br/2472611973327802; Silva, Leonardo Roberto da; Silva, Ernane Rodrigues da; Abrão, Alexandre Mendes; Maia, Luis Henrique AndradeO desenvolvimento de materiais para ferramentas de corte tem favorecido o torneamento de aços endurecidos, que vem substituindo em alguns casos a retificação. Durante a usinagem de materiais endurecidos, altas temperaturas são geradas devido à remoção de material e também tensões residuais são induzidas próximo à superfície usinada afetando o comportamento mecânico do material. A caracterização da topografia de superfícies de engenharia é muito importante em aplicações envolvendo atrito, lubrificação, desgaste e fadiga. Apesar da grande maioria das superfícies ser especificada por parâmetros de superfície bidimensionais (2D), muitas vezes eles não são suficientes para caracterizar uma superfície. Este trabalho visa analisar a caracterização da superfície usinada do aço ABNT 4340 endurecido, por meio do processo de torneamento utilizando ferramentas de cerâmica mista e de nitreto cúbico de boro policristalino (PcBN), na operação de acabamento sob condição de corte a seco e com fluido de corte, e também pelo processo de retificação utilizando rebolo de óxido de alumínio (Al2O3). A caracterização da superfície foi avaliada por meio dos parâmetros de superfície bidimensionais (2D) de amplitude: Ra, Rz Rt, dos parâmetros estatísticos: Rku e Rsk e dos parâmetros funcionais: Rk, Rpk, Rvk, Kp, por meio dos parâmetros de superfície tridimensionais (3D) de amplitude: Sa, Sq, Sz, Sp, Sv, St, dos parâmetros estatísticos: Ssk e Sku, dos índices funcionais: Sbi, Sci, Svi, dos parâmetros funcionais: Sk, Spk, Svk, Smr1, Smr2, Sa1, Sa2 e dos parâmetros funcionais de volume: Vmp, Vmc, Vvc, Vvv e também pela análise da tensão residual. Em relação aos parâmetros de superfície bidimensionais (2D) e tridimensionais (3D), de um modo geral o torneamento obteve melhor desempenho nos parâmetros avaliados. As tensões residuais apresentadas na retificação foram todas compressivas, já no torneamento obteve-se tensão residual de tração quando utilizou ferramentas de corte de cerâmica e tensões residuais compressivas quando utilizou ferramenta de corte de PcBN. As tensões residuais compressivas são benéficas para o componente usinado, atuando como inibidora à nucleação e propagação de trincas. Mediante resultados, conclui-se a possibilidade do torneamento em materiais endurecidos como alternativa a retificação.Item Influência da direção de usinagem na evolução do desgaste na ferramenta de corte no fresamento frontal do aço SAE 1045 a seco e com aplicação de mínima quantidade de lubrificante(Centro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais, 2019-02-19) Angelis, Daniel Brandão de; Santos, Sandro Cardoso; Maia, Luis Henrique Andrade; http://lattes.cnpq.br/0165982422523441; http://lattes.cnpq.br/6898188197618037; http://lattes.cnpq.br/5025089496430144; Santos, Sandro Cardoso; Maia, Luis Henrique Andrade; Silva, Ernane Rodrigues da; Abrão, Alexandre MendesO fresamento é caracterizado pela alta taxa de remoção de material e pelo corte interrompido. Essa intermitência faz com que a ferramenta de corte seja submetida a variações cíclicas de temperatura e tensão, o que desfavorece a aplicação de fluido de corte pelo método tradicional no processo. Diante disso, neste trabalho foi avaliada a influência da direção de usinagem na evolução do desgaste da ferramenta de corte no fresamento frontal do aço SAE 1045 a seco e com aplicação de fluido de corte por meio da técnica de mínima quantidade de lubrificante. As direções de usinagem adotadas foram a longitudinal, ao longo do comprimento do corpo de prova, e a transversal, ao longo da largura do mesmo. Foram utilizadas barras de seção quadrada do aço SAE 1045 laminado com dimensões de 100mm x 400mm, além de ferramentas de corte de metal duro. Os ensaios foram conduzidos a seco e com aplicação do MQL com dois fluidos diferentes. Em cada condição de teste os corpos de prova foram usinados na direção longitudinal e transversal, o que resultou em um total de seis condições de ensaio. Simultaneamente aos ensaios de fresamento, foram coletados os sinais de vibrações mecânicas do sistema A evolução do desgaste nas ferramentas de corte foi analisada com o microscópio óptico. A cada parada para análise das ferramentas foi avaliado o acabamento superficial nos corpos de prova. Ao fim dos ensaios em cada condição as ferramentas foram analisadas pela microscopia eletrônica de varredura antes e após serem submetidas a uma decapagem química, o que possibilitou a identificação das formas e dos mecanismos de desgaste atuantes. As principais formas de desgaste encontradas foram desgaste de flanco e de cratera, enquanto que os principais mecanismos foram desgaste por abrasão e por difusão. De um modo geral, observou-se que a aplicação do MQL foi benéfica para a vida das ferramentas chegando a proporcionar até 16% de vida útil a mais. Já o acabamento superficial da peça nem sempre foi melhor com a aplicação do MQL. Os sinais de vibrações mecânicas coletados mostraram relação com a evolução do desgaste nas ferramentas.