Efeitos do gás de proteção e da espessura do substrato na usinabilidade de revestimentos de Inconel® 625 soldados pelo processo MIG/MAG

• Ano de defesa: 2023
• Autor(a) principal: Macedo, Rodrigo Jorge
• Orientador(a): Murray, Henara Lillian Costa
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal de Pelotas
• Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: Processo MIG/MAG; Revestimentos de Inconel® 625; Usinabilidade; MIG/MAG process; Inconel® 625 coatings; Machinability
• Área do conhecimento CNPq: ENGENHARIAS
• Link de acesso: http://guaiaca.ufpel.edu.br/xmlui/handle/prefix/12839

A liga de Inconel® 625 é considerada uma superliga à base de níquel, muito resistente à corrosão e de difícil usinabilidade devido seu alto grau de encruamento e baixa condutividade térmica. Comercialmente a principal desvantagem do Inconel® 625 é o seu alto custo e por este motivo cada vez mais as pesquisas avançam na utilização desta liga como revestimento sobre um substrato menos nobre. Nesta pesquisa foi utilizado o processo de soldagem MIG/MAG (Metal Inert Gás/Metal Active Gás) devido à sua facilidade de operação, automatização e produtividade. Porém, como muitas aplicações requerem usinagem posterior à deposição do revestimento, é fundamental para a utilização do Inconel® de forma mais ampla um maior conhecimento sobre a sua usinabilidade. A interação entre a ferramenta e a peça no processo de usinagem de superligas de níquel causa severa deformação plástica na peça, que aliada à baixa condutividade térmica do material geram elevadas temperaturas e forças de corte. Assim, a proposta principal deste trabalho é avaliar as forças de usinagem em revestimentos de Inconel® 625 soldados pelo processo MIG/MAG e os efeitos que a microestrutura e diluição causam na usinabilidade dos revestimentos. Para tanto, avaliou-se como o gás de proteção e a espessura do substrato afetam a microestrutura, diluição, microdureza, rugosidade, forças de usinagem e desgaste nas ferramentas de corte. Os revestimentos foram avaliados medindo a taxa de resfriamento através de termopares, a diluição através do software Image J, analisando a microestrutura através de MEV/EDS (Microscópio Eletrônico de Varredura / Espectroscopia por energia Dispersiva) e difração de raio X (DRX), traçando os perfis de microdureza na região de usinagem, medindo-se as forças de usinagem via sistema de aquisição de sinais e software LabVIEW®, analisando os tipos e mecanismos de desgastes encontrados durante o processo de usinagem por fresamento e também medindo a rugosidade superficial das amostras após a usinagem. Os resultados mostraram que as taxas de resfriamento foram maiores nas chapas soldadas com Ar + 25% He. Já a diluição foi menor nas chapas soldadas com Ar + 25% He. Na microestrutura foi identificada uma matriz γ-Ni com fases precipitadas de Mo e Nb. As amostras soldadas com Ar + 25% He obtiveram maiores médias de forças de usinagem. Quando comparadas com relação à variação da espessura do substrato percebe-se que nas chapas soldadas com Ar + 25% He, as amostras de 9,5 mm de espessura tiveram as médias das forças de usinagem mais elevadas em relação aos substratos de 25,4 mm. As médias das microdurezas e os desgastes das ferramentas de corte foram maiores nas amostras soldadas com Ar + 25% He. Os valores de rugosidade se mostraram independentes das variáveis gás de proteção e espessura do substrato. A adição de CO2 no gás de proteção, embora aumente a diluição, melhora as condições gerais de usinagem, obtendo assim menores forças de usinagem durante o fresamento e consequentemente menores desgastes nas ferramentas de corte, otimizando de uma forma geral todo o processo.