Análise comparativa da usinabilidade do aço bainítico de resfriamento contínuo DIN 18MnCrSiMo6-4 com o aço DIN 20MnCr5

Abstract

O processo convencional de forjamento a quente para produzir componentes demanda grande energia devido aos tratamentos térmicos. A utilização de aços modificados pode reduzir esses gastos, eliminando etapas como têmpera e revenimento. Neste estudo foi comparada a usinabilidade de pré-formas de engrenagem cônicas obtidas em cenário industrial do aço bainítico de resfriamento contínuo DIN 18MnCrSiMo6-4 e do aço automotivo de microestrutura ferrítico-perlítica DIN 20MnCr5 comumente utilizado na indústria. Foram estudados também os efeitos das diferentes rotas de forjamento nesses materiais. Foram coletados dados de força de usinagem, rugosidade, dureza e metalografia. Os resultados obtidos mostram que o aço bainítico de resfriamento contínuo exige mais força para remoção de material devido principalmente à sua maior dureza e menor concentração de enxofre quando comparado com o aço convencional. Contudo, o aço bainítico apresentou melhores resultados de acabamento superficial.

The conventional hot forging process for producing components demands significant energy due to thermal treatments. The use of modified steels can reduce these expenses by eliminating steps like quenching and tempering. This study compared the machinability of preforms from industrial scenarios: the bainitic steel DIN 18MnCrSiMo6-4 with continuous cooling and the automotive ferritic-pearlitic steel DIN 20MnCr5 commonly used in the industry. The effects of different forging routes on these materials were also investigated. Data on machining force, surface roughness, hardness, and metallography were collected. The results indicate that the bainitic steel with continuous cooling requires more machining force due primarily to its higher hardness and lower sulfur content when compared to conventional steel. However, the bainitic steel presented better results in surface finish.