@MastersThesis{Braga:2017:AvTiDe,
author = "Braga, Marcela Dalprat Alegre",
title = "Avalia{\c{c}}{\~a}o do tipo de desgaste de ferramenta de um
comp{\'o}sito cer{\^a}mico de alumina-zirc{\^o}nia para
usinagem de ligas met{\'a}licas de uso aeroespacial",
school = "Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE)",
year = "2017",
address = "S{\~a}o Jos{\'e} dos Campos",
month = "2017-05-31",
keywords = "comp{\'o}sito cer{\^a}mico alumina-zirc{\^o}nia, ferramenta de
corte, par{\^a}metros de corte, propriedades mec{\^a}nicas,
microestruturas, alumina-zirconia ceramic composite, cutting tool,
cutting parameters, mechanical properties, microstructures.",
abstract = "Grande parte das pesquisas na {\'a}rea aeroespacial, no que diz
respeito {\`a} aplica{\c{c}}{\~a}o de materiais para
fabrica{\c{c}}{\~a}o de componentes de foguetes e
sat{\'e}lites, tem como objetivo a otimiza{\c{c}}{\~a}o das
tecnologias envolvidas para a obten{\c{c}}{\~a}o de materiais
com peso baixo e resist{\^e}ncia mec{\^a}nica alta. Diversos
materiais s{\~a}o utilizados, tais como os ferros fundidos, os
a{\c{c}}os endurecidos, alum{\'{\i}}nios, ligas de
n{\'{\i}}quel e materiais comp{\'o}sitos. Estes materiais
s{\~a}o escolhidos por apresentarem {\'o}timas propriedades
mec{\^a}nicas, como alta resist{\^e}ncia {\`a} fratura, dureza
e tenacidade {\`a} fratura. Estas propriedades causam
influ{\^e}ncia na usinagem destes materiais, tornando um desafio
para as ind{\'u}strias aeroespaciais para a produ{\c{c}}{\~a}o
dessas pe{\c{c}}as. Nos {\'u}ltimos anos, muitos estudos na
tecnologia de processamento de materiais cer{\^a}micos t{\^e}m
sido realizados, permitindo que estes materiais fossem utilizados
na confec{\c{c}}{\~a}o de ferramentas de corte. Estas
ferramentas de comp{\'o}sitos cer{\^a}micos de alta performance
exibem melhorias em suas propriedades mec{\^a}nicas, tais como
tens{\~a}o de ruptura, dureza e tenacidade {\`a} fratura. Este
trabalho de disserta{\c{c}}{\~a}o teve como objetivo estudar os
tipos de desgastes e o comportamento de ferramentas de
comp{\'o}sitos cer{\^a}micos de alumina-zirc{\^o}nia com
composi{\c{c}}{\~a}o qu{\'{\i}}mica (em peso) de 81.5 \% de
Al\$_{2}\$O\$_{3}\$ e 18,5 \% de ZrO\$_{2}\$, em processos
de usinagem por torneamento de ligas met{\'a}licas como o ferro
fundido cinzento GG20, o a{\c{c}}o 4340 e o alum{\'{\i}}nio
6351. Foram realizados testes de usinagem com diferentes
par{\^a}metros de corte, variando-se a velocidade de corte
(V\$_{c}\$) em 100, 150, 200, 250, 300, 350, 400 e 450 m/min, e
mantendo constante o avan{\c{c}}o para acabamento (f) de 0,05
mm/rot e profundidade de corte (A\$_{p}\$) de 0,2 mm. Foi
estudado o desempenho da ferramenta cer{\^a}mica e os tipos de
desgastes a partir de an{\'a}lises de caracteriza{\c{c}}{\~o}es
da morfologia da aresta de corte. Tamb{\'e}m foram avaliados os
cavacos gerados. Al{\'e}m disso, foi determinada a tens{\~a}o de
ruptura da ferramenta cer{\^a}mica, cujo valor m{\'e}dio foi 412
MPa. Os resultados mostraram que entre os materiais testados, a
usinagem do ferro fundido cinzento GG20 foi a que apresentou menos
desgastes na superf{\'{\i}}cie da aresta de corte da ferramenta
cer{\^a}mica, sendo do tipo abrasivo. Os resultados dos testes de
usinagem do a{\c{c}}o 4340 apresentaram desgastes do tipo adesivo
e abrasivo. E os testes de usinagem do alum{\'{\i}}nio 6351,
apresentaram a forma{\c{c}}{\~a}o de aresta posti{\c{c}}a de
corte na ponta da ferramenta. Deste modo, a ferramenta de
comp{\'o}sito cer{\^a}mico de
Al\$_{2}\$O\$_{3}\$-ZrO\$_{2}\$ estudada neste trabalho,
demonstrou potencial para aplica{\c{c}}{\~a}o no torneamento do
ferro fundido cinzento GG20. ABSTRACT: Much of the research in the
aerospace area, regarding the application of materials for the
manufacture of rocket and satellites components, has the objective
of optimizing the technologies involved in obtaining materials
with low weight and high mechanical resistance. Various materials
are used, such as casts iron, hardened steels, aluminum, nickel
alloys and composite materials. These materials are chosen because
they have excellent mechanical properties, such as high fracture
strength, hardness and fracture toughness. These properties
influence machining of these materials, making it a challenge for
the aerospace industries to produce these parts. In recent years,
many studies in the technology of processing of ceramic materials
have been carried out, allowing these materials to be used in the
confection of cutting tools. These high performance ceramic
composite tools exhibit improvements in their mechanical
properties, such as fracture stress, hardness and fracture
toughness. This work aimed to study the types of wear and the
behavior of tools of alumina-zirconia ceramic composites (by
weight) of 81.5\% Al\$-{2}\$O\$_{3}\$ and 18.5\% of
ZrO\$_{2}\$, in machining processes by turning metal alloys such
as gray cast iron GG20, steel 4340 and aluminum 6351. Machining
tests were performed with different cutting parameters, varying
the cutting speed (V\$_{c}\$) at 100, 150, 200, 250, 300, 350,
400 and 450 m/min, and maintaining the feed rate constant (f) at
0.05 mm/rot and depth of cut (A\$_{p}\$) at 0.2 mm. The
performance of the ceramic cutting tool and the types of wears
from analyzes of characterization of the cutting edge morphology
was studied. The generated chips were also evaluated. In addition,
the fracture stress of the ceramic tool, whose average value was
412 MPa, was determined. The results showed that among the tested
materials, the machining of gray cast iron GG20 showed the least
wear on the surface of the ceramic cutting edge tool, being the
abrasive wear. The results of the steel machining tests 4340
showed wear of the adhesive and abrasive type. And the machining
tests of the 6351 aluminum, presented the cut edge formation at
the tip of the tool. Thus, the
Al\$_{2}\$O\$_{3}\$-ZrO\$_{2}\$ ceramic composite tool
studied in this work demonstrated potential for application in the
turning of gray cast iron GG20.",
committee = "Nono, Maria Do Carmo de Andrade (presidente/orientadora) and
In{\'a}cio, Miguel Adriano (orientador) and Yassuda, Irineu dos
Santos (orientador) and Piorino Neto, Francisco and Silva,
Oliv{\'e}rio Moreira de Macedo",
englishtitle = "Evaluation of the type of wear of an alumina-zirconia ceramic
composite tool for machining of aerospace metal alloys",
language = "pt",
pages = "146",
ibi = "8JMKD3MGP3W34P/3NS4B48",
url = "http://urlib.net/ibi/8JMKD3MGP3W34P/3NS4B48",
targetfile = "publicacao.pdf",
urlaccessdate = "28 abr. 2024"
}