Análise comparativa da influência dos parâmetros de corte no fresamento de topo termicamente assistido e no fresamento à temperatura ambiente do aço inoxidável super austenítico 254 SMO

Abstract

Os aços inoxidáveis são de considerável importância para a indústria mecânica. Eles são utilizados como matéria prima para motores, chassis, trocadores de calor e outras aplicações, principalmente devido às suas propriedades mecânicas e de resistência à oxidação. Essa classe de materiais engloba os aços inoxidáveis super austeníticos, que são altamente resistentes à corrosão por pites, têm alta resistência mecânica, baixa condutividade térmica e tendem a encruar. Essas propriedades tornam a usinabilidade deste tipo de material um desafio. Dessa forma, este estudo compara os parâmetros de corte (profundidade de corte axial, avanço por dente e velocidade de corte) entre o fresamento de topo do aço inoxidável super austenítico 254 SMO em temperatura ambiente e o termicamente assistido (TAM) a uma temperatura média de 200 °C. Os resultados apontaram para um amolecimento do material, o que reduziu da força de usinagem e do desgaste da ferramenta durante a execução dos passes. As melhores condições de corte foram alcançadas na TAM em alta profundidade de corte axial e baixa velocidade de corte. O acabamento superficial foi prejudicado em comparação à condição não aquecida, o que indica que a TAM é adequada para uma situação de desbaste leve, onde a taxa de remoção de material é o foco principal em detrimento ao acabamento.

Stainless steels are of considerable importance to the mechanical industry. They are used as raw materials for engines, chassis, heat exchangers, and other applications, mainly due to their mechanical properties and oxidation resistance. This class of materials includes super austenitic stainless steels, which are highly resistant to pitting corrosion, have high mechanical strength, low thermal conductivity, and tend to work hardening. These properties make the machinability of this type of material a challenge. Thus, this study compares the cutting parameters (axial depth of cut, feed per tooth, and cutting speed) between the end milling of super austenitic stainless steel 254 SMO at room temperature and thermally assisted machining (TAM) at an average temperature of 200 °C. The results pointed to a softening of the material, which reduced the machining force and tool wear during the runs. The best cutting conditions were achieved in TAM at a high depth of cut and low cutting speed. The surface finish was impaired compared to the unheated condition, which indicates that TAM is suitable for a light roughing situation, where the material removal rate is the main focus rather than finishing.