Análise de superfícies usinadas de materiais sinterizados autolubrificantes

Abstract

Uma das principais aplicações da usinagem é o acabamento de peças numa linha de produção. Um dos processos de fabricação que pode anteceder a usinagem é a metalurgia de pó, que permite a produção de materiais com características únicas. Porém, em algumas situações, estas peculiaridades apresentam desafios na usinagem, como a manutenção de características na camada limite, a obtenção de uma textura específica e uma integridade da superfície dentro dos limites estabelecidos no proje-to do componente. Uma nova classe de materiais, produzidos via meta-lurgia do pó, apresenta partículas de lubrificantes sólidos dispersas em sua matriz. Durante a usinagem destes materiais, com características autolubrificantes, a deformação plástica da matriz pode obstruir as partículas de lubrificante, impedindo o material de exercer a função para qual foi projetado. Este estudo visa avaliar a integridade e a textura da superfície do material autolubrificante submetido à usinagem em diversas condições de trabalho. Para isso, a usinabilidade deste material foi avaliada no processo de torneamento cilíndrico externo através de análises de textura e integridade da superfície usinada e pela observação da morfologia dos cavacos. Os corpos de prova empregados neste estudo foram produzidos por metalurgia do pó por compactação/sinterização simples e dupla. Como resultado, as análises das superfícies usinadas indicaram que aumentos de velocidade de corte diminuíram a rugosidade. A dupla compactação/dupla sinterização apresentou menor profundidade de camada limite, porém a compactação/sinterização simples apresentou menor variação. O avanço mostrou-se ser o fator de maior influência sobre a integridade da superfície usinada. Os cavacos formados apresentaram morfologia típica de materiais heterogêneos, evidenciando a influência da microestrutura no processo de corte.

Abstract : One of the main applications of machining is as a finishing process in a production line. Powder metallurgy is one of such processes that can proceed machining, which allows the production of materials with unique characteristics. However, in some situations, the material produced by powder metallurgy presents challenges during machining, like producing the texture and surface integrity within the desired requirements. A new materials class, produced by powder metallurgy, has solid lubricants disperses in its matrix. During machining of such class of materials, plastic deformation can obstruct the lubricating particles hindering it s the function it was designed for. This study was done to evaluate the surface texture and integrity of the machined self lubricating material. In this analysis, the usinability was evalueted by texture analyses, surface integrity, and chip morphology analyses. To this end, the machining processes was cylindrical turning, and in the production of test samples, two production routes were used: pressing/sintering and double pressing/double sintering. It was concluded that roughness estimation showed that increases in cutting speed improved texture. In addition, the double pressing/double sintering production route showed thinner boundary layer, but simple pressing/sintering production route had smaller dispersion. Moreover, feed rate had the greatest influence of the cutting parameters in the surface integrity. The chip presented a typical morphology of heterogeneous materials, showing the influence of material microstructure in the cutting processes.