Retificação plana tangencial dos ferros fundidos nodular, vermicular e cinzento em várias condições de corte

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior Fundação de Amparo a Pesquisa do Estado de Minas Gerais Em um cenário de crescente competitividade do setor industrial global aliado a um mercado consumidor cada vez mais exigente, há um aumento da demanda por novos materiais, que, por sua vez, impulsiona novas pesquisas e avanços tecnológicos no desenvolvimento de novos métodos de fabricação ou no aprimoramento daqueles já existentes. No caso dos ferros fundidos, novas classes também foram desenvolvidas de forma que suas propriedades mecânicas foram aprimoradas, tornando-os ainda mais competitivos em relação aos aços, ampliando as aplicações e, portanto, representando grande ganho econômico para os setores de metalurgia e de fabricação. Com isso, aumenta-se o interesse e criam-se novas oportunidades para estudar estes materiais e identificar como eles respondem em termos de integridade da superfície, desgaste de ferramenta, forças de corte, dentre outros, ao serem processados pelos processos de retificação, por exemplo. Neste contexto, devido à escassez de trabalhos na literatura apresentando resultados de processos de retificação e sobre a retificabilidade entre classes de ferros fundidos, este trabalho visou gerar contribuição científica e tecnológica para o setor metal mecânico por meio de resultados de rugosidade (Ra e Rz) e avaliação da integridade subsuperficial de três classes de ferros fundidos (cinzento, vermicular e nodular) que foram retificados com rebolo de carbeto de silício em diferentes condições de corte. Foram variadas a penetração de trabalho (15 μm e 30 μm), velocidade da mesa (vw) (5 e 10 m/min) e o tamanho do grão abrasivo médio do rebolo. Os resultados mostraram que rugosidade aumentou com a penetração de trabalho para todos os materiais testados; e os menores valores foram obtidos para ferro fundido cinzento. A rugosidade também se mostrou sensível a variação da velocidade longitudinal da mesa e os menores valores foram obtidos para vw = 5 m/min. Com relação ao tamanho do grão do rebolo, à medida que este diminuiu a rugosidade aumentou para os ferros fundidos cinzento e nodular. Além disso, a queima de retificação foi observada nas superfícies dos ferros fundidos nodular e vermicular após a retificação com o rebolo com grãos menores, contrariando o que normalmente é relatado na literatura. No entanto, pelos resultados de microdureza e imagens obtidas via MEV constatou-se que não houve evidência de danos severos abaixo das superfícies retificadas. In a scenario of increasing competitiveness of the global industrial sector and with a consumer market increasingly demanding, there is an increased demand for new materials and, consequently, possibilities to explore new research and technological advances towards the development of new manufacturing methods or the improvement of existing technologies. In the case of cast irons, new grades of them have been developed so that their mechanical properties have been improved, making them more competitive with steel, expanding the applications and thus represents great economic gain for metallurgy and manufacturing sectors. This increases the interest and creates new opportunities to study these materials and identify how they respond in terms of the surface integrity, tool wear, cutting forces, among others, when machined by grinding operation. In this context, due to the lack of results from grinding of cast irons and studies comparing grindability among several grades of cast irons found in the literature, this work aims to generate scientific and technological contribution to the metallurgical and metal working sector through roughness results (Ra and Rz parameters) and evaluation and analysis of the subsurface integrity of three cast iron grades (gray, compacted graphite and nodular). The machining trials were performed on a surface grinding machine with silicon carbide grinding wheel at different cutting conditions. The input variables were the radial depth of cut (15 and 30 μm), worktable speed, vw (5 and 10 m/min) and the abrasive grain size of the grinding wheel. The results showed that surface roughness increased with the radial depth of cut for all materials tested; and the lowest values were obtained for gray cast iron. Also, roughness was sensitive to variation of worktable speed and the lowest values were obtained after machining with vw = 5 m/min. With respect to the abrasive grain size, as it decreased the roughness values increased to gray and nodular cast iron grades. Furthermore, grinding burns marks were observed on the surfaces of nodular cast iron and compacted graphite iron grades after grinding the smallest grain size, contrary to what is usually reported in literature. However, no evidence of severe thermal damages below the machined surfaces of all cast iron grades was observed after analyzing the results of hardness and the SEM micrograph images. Dissertação (Mestrado)