Estudo dos processos de fabricação de lâminas de facas em aço inoxidável martensítico comparando dois materiais alternativos

Abstract

Devido à concorrência Internacional os frigoríficos Brasileiros que abatem e processam carne bovina estão tendo que maximizar os rendimentos nos processos de desossa. Para isso estão em constante busca por novos processos e ferramentas que atendam as novas exigências. Alguns frigoríficos estão importando facas que tenham materiais e processos de fabricação que sejam compatíveis aos altos níveis de esforços a que estão sendo submetidas. Dentro deste contexto, neste trabalho foram analisados dois Aços Inoxidáveis Martensíticos que são indicados e utilizados internacionalmente na fabricação de facas: Aços DIN 1.4116, fornecedor “A” e DIN 1.4034, fornecedor “B”. Tendo como Objetivo Principal “Determinar as principais diferenças existentes entre os dois Aços e qual deles é o mais indicado para a fabricação de facas a serem utilizadas nas desossas de carne”; e como Objetivos Específicos, “Definir qual o Aço que possui melhor Resistência a Fadiga, quando submetido a esforções cíclicos e repetitivos; e melhor Resistência ao Desgaste, quando são utilizados em operações que desgastam o fio de corte”. Para isso foram analisados suas Composições Químicas, Estruturas Metalográficas e Propriedades Mecânicas através da realização do Ensaio de Tração. Também foram realizados dois ensaios simulando suas utilizações durante as operações de desossas de carnes: Ensaio de Desgaste do Fio de Corte e Ensaio de Fadiga de Lâmina de Facas. Os dois aços apresentaram Composições Químicas parecidas para a maioria dos elementos químicos presentes, porém o aço DIN 1.4116 possui uma porcentagem maior de Molibdênio. Com relação as Metalografias, o aço DIN 1.4034 apresentou quantidades e tamanhos menores de Carbonetos, estando dispersos na matriz metálica; o que demonstrou ser benéfico quando utilizado em esforços cíclicos com relação a vida em fadiga. Com relação as propriedades mecânicas, os dois materiais apresentaram similaridades, conforme verificado nos testes de Tração. Os resultados deste trabalho mostraram que as diferenças entre os dois Aços não impedem a fabricação de facas com qualidade superior em termos de boas propriedades mecânicas com qualquer um dos dois aços. Sendo que o DIN 1.4116, mais indicado para facas que necessitem de maior Resistência ao Desgaste na região do fio de corte e o DIN 1.4034, para facas que necessitem maior resistência a esforços cíclicos repetitivos, proporcionando uma maior Resistência a Fadiga.

Due to international competition Brazilian slaughterhouses that slaughter and process beef are having to maximize efficiency in deboning processes, for this they are in constant search for new processes and tools that meet these requirements. Some slaughterhouses are importing knives that have materials and manufacturing processes that meet the high levels of effort being subjected to. Within this context, this work analyzed two Martensitic Stainless Steels that are indicated and used internationally in the manufacture of knives: Steel DIN 1.4116, supplier “A” and DIN 1.4034, supplier “B”. Having has main objective to determine the main differences between the two steels and which one is the most suitable for the manufacture of knives; and as Specific Objectives, to define which Steel has the best resistance to fatigue, when subjected to cyclic and repetitive stresses, and the best resistance to the wear of the cutting edge during meat boning operations. For that were compared their Chemical Compositions, Metallographic Structures and Mechanical Properties with Tensile Test performed with determination of the Engineering Curves and Elasticity Modules. Also within this same context, two tests were carried out simulating their use during meat boning operations: Cutting Edge Wear Test (EDF) and Knife Blade Fatigue Test (EFL). The two steels showed similar chemical compositions for most of the chemical elements present, but the steel DIN 1.4116, showing a higher percentage of Molybdenum and Vanadium. Regarding its Metallographic Structures, DIN 1.4034 steel presented smaller quantities and sizes of Carbides, being well dispersed in the metallic matrix; which has been shown to be beneficial when used in cyclical efforts with respect to life in fatigue. Regarding the mechanical properties, the two materials showed similarities as verified in the Tensile tests. The results of this work showed that the differences between the two materials do not prevent the manufacture of a superior product in terms of good mechanical properties with any of the two steels, with DIN 1.4116 steel being more suitable for blades that require greater resistance to wear which provides you with greater cutting edge durability and DIN 1.4034 for knife blades that require greater efforts in cyclic loading providing greater resistance to fatigue.