Seleção de aços ferramenta conforme a resistência ao desgaste através de comparação múltipla de médias

Abstract

A escolha de materiais metálicos dentro distintas opções disponíveis no mercado internacional torna-se um desafio para o trabalho do engenheiro. Escolher materiais que possam agregar resistência mecânica, propriedades físico-químicas aliadas a baixo custo torna-se um grande esforço das indústrias metalúrgicas. Assim, este trabalho tem como objetivo realizar uma análise de variância (ANOVA) em aços ferramenta tratados termicamente quando comparado a resistência ao desgaste de cada um destes. Para tanto, foram selecionados cinco aços ferramenta: quatro materiais produzidos por metalurgia do pó e um convencional, os quais foram tratados termicamente, temperados e revenidos a vácuo. A resistência ao desgaste foi determinada pelo método “Pino e disco” segundo a norma ASTM G99-05. Os materiais foram ensaiados com dois tipos de acabamento: retificado e polido, condições utilizadas pela indústria metalúrgica. Com base nos resultados tribológicos, aplicou-se o método de análise de variância (ANOVA) e a técnica de comparação múltipla de médias (CMM), os quais permitiram avaliar a significância e interações dos resultados de desgaste entre os materiais ensaiados. Com base nisso, os resultados mostraram a melhor resposta da variável W (parâmetro de desgaste), a importância da variável “aço”, bem como a não influência do acabamento ensaiado entre os materiais. Com isso, foram criados grupos de materiais que possuem comportamento semelhantes estatisticamente, permitindo a escolha do aço com menor custo.

The selection of metallic materials between different options available in the international market is a challenge for the engineer’s work. Choosing materials that combine mechanical resistance and physicochemical properties allied to low cost becomes a great effort to metallurgical industries. Thus, this work aims to perform an analysis of variance (ANOVA) on thermally treated tool steels for the wear resistance response variable. For this, five tool steels were selected: four materials produced by powder metallurgy and a conventional steel, which were heat treated and vacuum tempered. Wear resistance was determined by the “Pin and disc” method according to ASTM G99-05 standard. The materials were tested with two types of finish: rectified and polished, conditions commonly used by the metallurgical industry. Based on the tribological results, the ANOVA and multiple comparison test (MCT) methods were used, which allowed to evaluate the significance and interactions of the wear results among the tested materials. The results presented the best response of the variable W (wear parameter), the importance of the variable “steel”, as well as the non-influence of the finish between the tested materials. Finally, the materials could be grouped according to similarity in statistical behavior, allowing the selection of steel with the lowest cost.