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eutética entre o ferro e o fósforo.
Quando o fosfeto de ferro e o carboneto
de ferro combinam, na microestrutura
do ferro fundido, um
eutético ternário de ferro, carbono
e fósforo é formado.
O enxofre, presente na sucata e
no coque, tem uma forte afinidade
com manganês, resultando na formação
das inclusões de sulfeto de
manganês durante a solidificação
do material. A presença dessas inclusões
na matriz não melhora as
propriedades mecânicas do ferro
fundido cinzento, no entanto, contribui
de forma positiva na usinabilidade
do material. Freqüentemente,
as inclusões de sulfeto de manganês
aderem na ferramenta, formando
um filme lubrificante que melhora
a usinabilidade do material da peça
e reduz o desgaste da ferramenta.
Melhorar a usinabilidade do
material é de grande interesse,
em razão do seu significativo impacto
sobre a competitividade industrial.
No entanto, a adição das
inclusões abrasivas, com o intuito
de melhorar a resistência ao desgaste
de determinados componentes,
resulta no detrimento da
usinabilidade.
Assim, devido ao importante
papel das inclusões nas propriedades
do material da peça e na usinabilidade,
este trabalho tem por objetivo
investigar o comportamento
e a influência das inclusões abrasivas
e dúcteis na usinagem do ferro
fundido cinzento
Procedimento Experimental
Material
O material utilizado nesta pesquisa
é o ferro fundido cinzento
classe FC 250, com dureza de
200 HB e limite de resistência à
tração, no corpo-de-prova em estudo,
de 240 MPa. O número de
células eutéticas por mm 2 , Figura
1c, é de 80. O material é formado
por uma matriz perlítica, Figura
1b, contendo grafita tipo A, Figura
1a. A composição química é apresentada
na Tabela 1.
Os corpos de prova utilizados
na pesquisa, com 400 mm de
comprimento e 120 mm de diâmetro
externo, foram produzidos com
A
S
0,065
Mn
0,477
200 mm
P
0,046
O Mundo 27
da Usinagem
Cu
0,646
B 100 µm C
500 µm
Figura 1 – (a) Classificação da grafita segundo a norma ASTM A247.
(b) Matriz perlítica. Reagente: Nital. (c) Células eutéticas. Reagente: Stead.
Tabela 1 – Composição química (%).
Sn
0,064
Ti
0,010
espessura de 30 mm para assegurar
homogeneidade da microestrutura
ao longo da seção transversal.
C
3,44
Caracterização
das inclusões
Si
2,24
Cr
0,195
Nb
0,001
Ilustração: Arte Gráfica
Para identificação das inclusões
presentes no material da peça, foi
empregado um microscópio eletrônico
de varredura. Este equipamento
possui acoplado um espectrômetro
de energia dispersiva, através do
qual foi possível realizar a microanálise
química das inclusões presentes
na peça e no cavaco.
Os cavacos utilizados na análise
foram obtidos no processo de
torneamento externo longitudinal
com ferramentas SNMA 120408 de
metal duro, sem cobertura, classe
KR3015. Os parâmetros de corte
empregados foram: f = 0,257 mm;
Mo
0,004