Diferentes Materiais de Ferramenta de Corte

Hoje vamos discutir sobre os materiais de ferramentas de corte mais comuns usados ​​nas indústrias mecânicas. A ferramenta desempenha um papel muito importante na usinagem. A forma da peça de trabalho, seu acabamento superficial e algumas outras propriedades dependem diretamente do material da ferramenta e de seu design. Uma ferramenta projetada adequadamente com material apropriado oferece melhor acabamento superficial e alta precisão. As características mais importantes da ferramenta são:

• Deve ter alta dureza a quente.
• Alta resistência ao desgaste.
• A ferramenta deve ter alta tenacidade e dureza.
• Deve ter alta condutividade térmica.
• A ferramenta funciona em alta temperatura durante o corte, portanto deve
  ter um baixo coeficiente de expansão térmica.
• A ferramenta deve ter alta resistência.
• Deve ter baixo coeficiente de atrito e deve ser quimicamente estável.

Materiais da ferramenta de corte:

Os materiais de engenharia mais comuns usados ​​na fabricação de ferramentas são:

Ferramenta de aço carbono:

O aço carbono é amplamente utilizado para usinagem de materiais macios como magnésio, alumínio, madeira etc. Ele contém carbono, silício e magnésio como constituinte. Este material usado para fazer brocas manuais com lâmina estreita, torneiras, matrizes, cinzéis etc. Sua velocidade de corte é de cerca de 10 mm e a temperatura mais alta até a qual pode trabalhar é de 200 a 250 graus centígrados.

Aço rápido (HSS):

O aço de alta velocidade é um material de ferramenta muito comum, que é uma liga de aço de tungstênio, cromo e vanádio. Contém 18% de tungstênio, 4% de cromo e 1% de vanádio. Este material é de endurecimento profundo e pode ser temperado em óleo, ar ou sal. Possui maior dureza. Sua velocidade de corte é de cerca de 30 – 50 mmm. Pode trabalhar até 650 graus centígrados.


De acordo com a composição do material, ele pode ser dividido em dois tipos principais.


1. Aços do tipo tungstênio nos quais o tungstênio é usado como principal elemento de liga.2. Aço do tipo molibdênio no qual o tungstênio é parcial ou totalmente substituído pelo molibdênio. É mais barato que o aço tipo tungstênio e tem maior tenacidade no mesmo nível de dureza.

Stélite:

Stellite é uma liga não ferrosa com cobalto, cromo, tungstênio, com molibdênio e boro. O cobalto é usado em cerca de 38 a 53 por cento, o cromo é de 30 a 33 por cento, o tungstênio é cerca de 10 a 20 por cento e o carbono contém cerca de 1 a 3 por cento. Este material tem propriedades intermediárias entre HSS e metal duro. Sua velocidade de corte é de cerca de 50 – 80 mmm. Sua temperatura de trabalho mais alta é de cerca de 900 graus centígrados.


Este material de ferramenta é usado principalmente para usinagem de desbaste em velocidade e taxa de avanço relativamente altas e pode usinar materiais mais difíceis, como aço de alta resistência, aços inoxidáveis ​​e aços resistentes tratados termicamente.

Ferramenta de metal duro:

É feito pela técnica de metalurgia do pó. Neste material, o cobalto atua como material de ligação. Esses materiais podem ser divididos em três tipos.


1. Carboneto de tungstênio reto com cobalto como aglutinante.2. Carboneto de tungstênio com cobalto como aglutinante e com grandes porcentagens de carbonetos de titânio, tântalo, nióbio e colúmbio etc.3. Carboneto de titânio com níquel ou molibdênio como material de ligação.


Sua velocidade mais alta até a qual pode trabalhar é de cerca de 60-200 mm e seu limite de temperatura de trabalho é de até 1000-1200 graus centígrados.


Todos os carbonetos quando acabados são extremamente frágeis e fracos em sua resistência ao impacto e carga de choque. É por isso que as vibrações são muito prejudiciais para ferramentas de metal duro.

Cerâmica:

Esta ferramenta é uma combinação de carboneto de silício e óxido de alumínio. Também é feito por metalurgia do pó.
Não pode trabalhar em baixa velocidade. Este material de ferramenta tem uma resistência à abrasão muito alta e dura em comparação com a ferramenta de metal duro. É particularmente usado para usinagem de ferro fundido e aço de alta resistência com maior velocidade de corte em comparação com a ferramenta de metal duro. Sua temperatura de trabalho mais alta é de cerca de 1400 graus centígrados. Sua velocidade de corte é de cerca de 300 – 600 mm.

Cermets:

A combinação de cerâmica com metal é conhecida como cermets. Este material possui alta refratariedade da cerâmica e alta tenacidade e resistência ao choque térmico do metal. A combinação usual é óxido de alumínio com metal (W, Mo, Boro, Ti etc.) em uma quantidade de 10%.

Diamante

O diamante é o material de ferramenta dura mais conhecido na Terra. Possui boa condutividade térmica, baixa expansão térmica e baixo coeficiente de atrito. Sua velocidade de corte é de cerca de 1500 – 2000 mmm. É usado para usinagem de materiais duros como metal duro, nitretos, etc. É usado principalmente para usinagem de materiais não ferrosos.

Nitreto de Boro Cúbico

É o segundo material mais duro depois do diamante. Não é um material natural. Consiste em átomos de nitrogênio e boro. Isto tem alta dureza e alta condutividade térmica. O CBN é quimicamente inerte e é usado como substituto do diamante para usinagem de aço. É usado principalmente como abrasivo em rebolos. Sua velocidade de corte mais alta é de cerca de 600 – 800 mmm.

UCON:

É um novo material de corte. Constituem columbium 50%, titânio 30% e tungstênio 20%. Isto tem alta dureza, alta tenacidade e excelente resistência ao choque. É usado principalmente para corte de material de aço e não é adequado para corte de ferro fundido, aço inoxidável e superligas contendo Ni, Co e Ti como material base. O UCON proporciona um aumento de 60% na velocidade de corte quando comparado com o carboneto de tungstênio.

Coronita:

É um novo material de corte cujas propriedades estão entre as do HSS e do metal duro. Este material consiste em grãos finos de TiCN uniformemente dispersos em um material de aço tratável termicamente. É usado para a produção de brocas e fresas de pequeno e médio porte. Também é usado para tecnologia de composição e revestimento. É usado principalmente como material de núcleo para HSS ou aço de mola.

Trata-se de materiais de ferramentas de corte mais comuns usados ​​em indústrias mecânicas. Se você tiver alguma dúvida sobre este artigo, pergunte comentando. Se você gostou deste artigo, não se esqueça de compartilhá-lo em suas redes sociais. Assine nosso site para mais artigos informativos. Obrigado por lê-lo.