Investigação de métodos não-convencionais de lubrirrefrigeração no torneamento do aço inoxidável super duplex ASTM A182 F55

Abstract

Excelentes propriedades mecânicas, combinadas com alta resistência à temperatura e à corrosão, tornam o aço inoxidável super duplex apropriado para aplicações na indústria de petróleo e gás, em componentes e equipamentos inseridos em meios corrosivos, e demais condições críticas de operação. Entretanto, as propriedades que, por um lado tornam o emprego do material atrativo, por outro lado, dificultam a usinagem dos componentes, exigindo estudos mais aprofundados. Devido à crescente tendência da usinagem ambientalmente amigável, técnicas alternativas de lubrirrefrigeração vêm sendo empregadas. Assim, o trabalho visa investigar o efeito da aplicação da mínima quantidade de lubrificante (MQL) e do corte a seco, em comparação ao fluido de corte em abundância, na vida da ferramenta de metal-duro com revestimento PVD durante o torneamento de semiacabamento do super duplex ASTM A182 F55. Para tanto, utilizou-se dois níveis de velocidade de corte (120 e 80 m/min) e mantiveram-se constantes o avanço (0,1 mm/rev.) e a profundidade de corte (1,0 mm). Avaliou-se também o comportamento da rugosidade média (Ra) da superfície usinada durante os ensaios de vida. Os melhores resultados foram encontrados utilizando a técnica MQL em relação ao tempo de vida da ferramenta de corte e ao acabamento superficial da peça, tornando-a uma alternativa vantajosa.

Excellent mechanical properties combined with high temperature and corrosion resistance make the super duplex stainless steel appropriate for applications in the oil & gas industry, components and equipment implanted in corrosive environments, and other critical operating conditions. However, the properties that, on the one hand, make the use of this material attractive, on the other hand, make the machining of its components difficult, requiring further studies. Due to the growing trend towards environmentally friendly machining, alternative lubrication-cooling techniques have been employed. Thus, this work aims to investigate the effect of applying minimal quantity lubrication (MQL) and dry cutting, compared to the abundant cutting fluid, on the PVD-coated carbide tool life during the semi-finishing turning of super duplex ASTM A182 F55. For this, two levels of cutting speed were used (120 and 80 m/min), while the feed rate (0.1 mm/rev.) and depth of cut (1.0 mm) were kept constant. The behavior of the average roughness (Ra) of the machined surface was also evaluated during the tool life tests. The best results were found using the MQL technique regarding the tool life and the workpiece surface finish, making it an advantageous alternative.