Tratamento criogênico em aço rápido e seu efeito nas propriedades e desempenho ao desgaste

Abstract

As propriedades dos materiais que formam as ferramentas utilizadas em processos de usinagem têm grande importância no desempenho destas, influindo na sua capacidade de retirar material e no tempo de vida de cada ferramenta. Por este motivo, pesquisas vêm sendo feitas há muito tempo com o intuito de se obter melhorias nas propriedades destes materiais, como resistência mecânica, tenacidade, resistência ao desgaste, entre outras. Este trabalho tem como objetivo a análise da influência do tratamento criogênico sobre as propriedades de dureza (HRC), microdureza (HV) e resistência ao desgaste (por deslizamento alternado, microabrasão) de aço rápido M2 e de duas variedades de aço rápido com 10% de cobalto. Realizou-se teste de dureza, teste de usinagem, microdureza, microabrasão, teste de desgaste por deslizamento, microscopia óptica e eletrônica com o objetivo de identificar mudanças microestruturais e das propriedades mecânicas ocasionadas pelo tratamento criogênico em ambos os materiais. O tratamento criogênico foi realizado através de imersão do material em nitrogênio líquido a uma temperatura de -196oC por um período de 48 horas. Com base nos resultados obtidos, o tratamento criogênico se mostrou capaz de aumentar a vida útil das ferramentas de aço rápido, diminuir os coeficientes de atrito e desgaste ocasionadas por deslizamento a seco e influir na dureza e microdureza dos materiais, tendo, no entanto, resultados conflitantes sobre essas duas propriedades. O tratamento criogênico não mostrou efeito sobre a resistência a microabrasão. Foi possível observar um aumento de 130% na vida útil de ferramentas tratadas criogenicamente utilizadas no processo de torneamento.