Usinabilidade e integridade da superfície usinada no torneamento de aços inoxidáveis superduplex, triplex e supermartensítico

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Usinabilidade e integridade da superfície usinada no torneamento de aços inoxidáveis superduplex, triplex e supermartensítico

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Title: Usinabilidade e integridade da superfície usinada no torneamento de aços inoxidáveis superduplex, triplex e supermartensítico
Author: Corrêa, Janaina Geisler
Abstract: Os aços inoxidáveis estudados nesta tese são relativamente novos no mercado, e são classificados como supermartensítico, superduplex e triplex, sendo os mesmos empregados na fabricação de tubos e peças em plataformas petrolíferas, entre outras aplicações. Pelo fato de serem aços novos primeiramente foram estudados os fatores classificatórios da usinabilidade desses materiais, como: a formação de cavaco, o cálculo dos coeficientes da equação de Kienzle; a rugosidade em 2D e os mecanismos de desgaste das ferramentas de corte. Além disto, foi avaliado o impacto do torneamento sobre a integridade da superfície usinada para os três tipos de aços inoxidáveis. No estudo da integridade da superfície buscou-se analisar a textura e rugosidade em 3D da superfície, bem como correlacionar esta com a propensão à corrosão por pites para cada material ensaiado; também foi avaliado o encruamento da subsuperfície através da medição de microdureza, além da medição da tensão residual. Em relação à usinabilidade, em todos os quesitos considerados, o aço inoxidável superduplex foi classificado como pior para usinar. O de melhor usinabilidade foi o aço inoxidável triplex, porém este obteve performance bem próxima à do aço inoxidável supermartensítico. Em termos de textura da superfície em todas as amostras de superfície usinada para todos os aços inoxidáveis avaliados verificou-se a presença de material esmagado e a presença de material aderido nas marcas de avanço. A skewness foi na maioria positivo, e considerando os valores de Svk, estes não foram somente influenciados pelo avanço, mas principalmente pelo perfil de desgaste ocorrido no gume de corte. No ensaio de corrosão por pites foi possível concluir que para o aço inoxidável supermartensítico existe boa correlação entre os valores de Svk e a perda de massa. Porém, para o aço inoxidável triplex não foi possível obter boa correlação. Para o aço inoxidável superduplex não foi possível realizar o ensaio de corrosão por pites. Em termos de dimensionamento da camada deformada plasticamente, o aço inoxidável superduplex foi o que mais sofreu deformação plástica, seguido do aço inoxidável triplex, e por último o supermartensítico. Já em relação às tensões residuais para os três aços inoxidáveis avaliados, prevaleceu a ação das cargas mecânicas, sendo verificadas tensões compressivas em todas as condições de corte avaliadas.Abstract: The stainless steels studied in this thesis are relatively new in the market, and are classified as supermartensitic, superduplex and triplex, being the same employees in the manufacture of pipes and parts on oil rigs, among other applications. Because they are new steels first, the classification factors of the machinability of these materials were studied, such as: the chip formation, the calculation of the coefficients of the Kienzle equation; 2D roughness and the wear mechanisms. In addition, the impact of turning on the integrity of the machined surface was evaluated for the three types of stainless steels. In the study of surface integrity, it sought to analyze the texture and roughness in 3D surface, as well as to correlate this with the propensity to pitting corrosion for each material tested; the subsurface was also evaluated by measuring microhardness and microstructure analysis, in addition to measuring residual stress. In relation to machinability, the superduplex stainless steel was classified as worse for machining. The best machinability was the triplex stainless steel, but this achieved performance very close to the supermartensitic stainless steel. In terms of surface texture in all surface samples machined for all the evaluated stainless steels, the presence of crushed material was verified, and the presence of material adhered to the feed marks. The skewness was mostly positive and considering the values of Svk, these were not only influenced by the feed, but mainly by the wear profile occurring in the cutting edge. In the pitting corrosion assay it was possible to conclude that for the supermartensitic stainless steel there is good correlation between the Svk values and the loss of mass in the pitting corrosion assay. However, for the triplex stainless steel it was not possible to obtain a good correlation between the Svk values and the loss of mass. For the superduplex stainless steel it was not possible to perform the corrosion test by pits. In terms of the dimensioning of the plastically deformed layer, the superduplex stainless steel was the one that most suffered plastic deformation, followed by the triplex stainless steel, and finally the supermartensitic. In relation to the residual stresses for the three evaluated stainless steels, the action of mechanical loads prevailed, and compressive stresses were verified in all the cutting conditions evaluated.
Description: Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, Florianópolis, 2019.
URI: https://repositorio.ufsc.br/handle/123456789/215188
Date: 2019


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