TORNEAMENTO DE MATRIZES NITRETADAS DE AÇO AISI H10 ...

Capítulo 2 – Revisão Bibliográfica 10
vêm sofrendo inovações tecnológicas que permitem melhorar suas
propriedades mecânicas, principalmente dureza e tenacidade. A conciliação
destas duas propriedades, que são antagônicas, proporciona aumento de
produtividade e diminuição dos custos de produção, uma vez que se consegue
diminuir o desgaste das ferramentas de corte. Dentre a enorme gama de
materiais utilizados na fabricação de ferramentas de corte com geometria
definida para a usinagem de aços endurecidos destacam-se o metal duro (liga
de carboneto de tungstênio-cobalto), a cerâmica e o nitreto cúbico de boro.
2.3.1- Metal Duro
As ferramentas de metal duro para aplicação em corte de materiais são
fabricadas através de sinterização de grãos de carboneto de tungstênio
utilizando o cobalto como ligante. O teor de cobalto varia de 4 a 12% em peso
e o tamanho das partículas de carboneto varia de 0,5 a 1,0 µm. As
propriedades físicas e mecânicas variam de acordo com o tamanho das
partículas de WC e com a porcentagem de cobalto. Valores típicos de dureza
variam de 1.100 a 2.000 HV, tenacidade à fratura (K1c) de 8 a 18 MPa m 0,5 e
condutividade térmica está entre 60 e 100 W/m/K (Abrão, 1995; Trent, 1984).
A microestrutura das ligas de carboneto de tungstênio e cobalto devem
apresentar somente duas fases - o carboneto WC e o metal Co. O teor de
carbono deve ser controlado e mantido dentro de valores muito pequenos. A
presença na estrutura da ferramenta de carbono livre (alto teor de carbono) ou
da fase ‘eta’ (Co3W3C - ocorre em baixos teores de C) resulta na redução da
resistência e performance da ferramenta durante operações de corte (Trent,
1984). O carbono promove a dissociação dos carbonetos de tungstênio e forma
um carboneto complexo de ferro e tungstênio do tipo M23C6 de baixa
resistência a abrasão, o que provoca a fragilização da ferramenta de corte.
Para aumentar a resistência das ferramentas de metal duro ao desgaste por
craterização adiciona-se carboneto de titânio, carboneto de tântalo e carboneto
de nióbio ao carboneto de tungstênio e ao cobalto. Conforme o teor destes
elementos as ferramentas de WC são classificadas de acordo com a norma