Estudo de usinabilidade e influência do acabamento gerado por fresamento frontal na resistência à corrosão por pites em aços inoxidáveis duplex - Policena, Mauricio Rodrigues (2022)
Os aços inoxidáveis duplex (DSS) são amplamente utilizados nas indústrias de petróleo, química e energia, devido às boas propriedades mecânicas associadas à alta resistência à oxidação e corrosão, o que resulta em baixa usinabilidade. O fresamento em materiais de difícil corte produz perfis ranhurados nas superfícies usinadas. O presente trabalho analisou a usinabilidade no fresamento frontal a seco de quatro tipos de DSS: LDX 2101, DX 2205, DX 2304 e SDX 2507, em relação aos esforços de corte, formação do cavaco e integridade superficial. A velocidade de corte (vc), o avanço por dente (fz) e a profundidade de corte axial (ap) foram aleatorizadas com o projeto de experimento de Box-Behnken. Investigaram-se as parcelas estáticas e dinâmicas da força de usinagem (FU), enquanto a transformada discreta de Wavelet forneceu informações sobre as vibrações de baixa (A4) e alta frequência (D1) dos sinais adquiridos. Os fatores de entrada fz e o ap influenciaram FU, A4 e D1. A rugosidade apresentou uma maior variabilidade. A microdureza dos cavacos e das chapas foi medida e as suas metalografias identificaram as fases ferrita e austenita. A análise através de microscopia eletrônica de varredura mostrou locais de compactação ao longo do comprimento do cavaco, bordas irregulares, formato de hélice e estruturas de variados tamanhos. Otimizaram-se simultaneamente as quatro variáveis de resposta (µFU, ΔFU, Ra, Rz) e cada DSS apresentou níveis específicos para os parâmetros de corte. A curva de Abbott-Firestone e a função distribuição de amplitudes indicaram que o SDX 2507 apresentou a menor declividade e maior curtose, seguido pelo DX 2304, DX 2205 e LDX 2101. A análise da superfície por interferometria indicou maior curtose para as superfícies otimizadas, com vales predominando (assimetria negativa). O ensaio de corrosão constatou pites de variados tamanhos (maiores no LDX 2101 e DX 2304). A perda de massa diminuiu nas menores rugosidades médias parciais (Rz). Com 1,6 µm < Rz < 3,9 µm, formaram-se de 20 a 30 pites/mm2 (em sulcos e ranhuras deixadas pela ferramenta). Na medição com espectroscopia por energia dispersiva, elevados teores de enxofre (possíveis inclusões) foram obtidos, além de um alto valor de cromo no centro do pite.