Usinabilidade de aços inoxidáveis martensíticos aplicados na indústria de petróleo

Fundação de Amparo a Pesquisa do Estado de Minas Gerais The increasing use of more and more corrosion-resistant materials, and components applied in the oil industry, makes the metals industries need to develop new materials that combine good corrosion resistance with strength, such as stainless steels. Since several components used in the oil industry are produced by machining, each new developed steel needs to be characterized in terms of manufacturing, with the aim of helping the users to render the machining process more economical. In the present work the machinability of the S410000 martensitic stainless steel and of the S41426 super-martensitic stainless steel grades were determined, both widely used in the oil industry. The machinability was raised in terms of machining forces, tool lives (expanded Taylor s equation), cutting temperatures, surface roughness and analysis of the swarf. The results allowed comparisons between the two steels studied. Generally, the S410000 steel grade provided higher machining forces, due to the larger shear deformations occurring in the perceived by measuring the degree of discharge plane. The larger forces required also influenced poorer surface roughness in relation to the S41426 steel. In terms of tool life, the super-martensitic stainless steel did not performed well under high cutting speeds. This steel also presented lower temperatures at the tool-chip interfaces than its counterpart. The results are very important for the oil industry that uses the steels investigated and for the steel companies that produced them. A crescente utilização de materiais cada vez mais resistentes à corrosão, sendo aplicados em componentes da indústria do petróleo, faz com que as indústrias metalúrgicas tenham a necessidade de desenvolver novos materiais que combinem tanto a resistência à corrosão quanto resistência mecânica, como os aços inoxidáveis. Como diversos componentes para a indústria petrolífera são produzidos por usinagem, e a cada novo aço criado se faz necessário um estudo da usinabilidade deste material que determine suas características de fabricação com o intuito de auxiliar os usuários a tornar o processo de usinagem mais econômico. Neste trabalho foram determinadas a usinabilidade do material S410000 classificado como um aço inoxidável martensítico e do material S41426 classificado como um aço inoxidável supermartensítico, ambos bastante utilizados na indústria do petróleo. Para isso foram realizados ensaios de forças de usinagem, vida da ferramenta (equação de Taylor expandida), acabamento superficial, temperatura da interface cavaco-ferramenta e análise dos cavacos. Análises dos resultados permitiram comparações entre os dois aços estudados. Em geral o material S410000 apresentou forças de usinagem maiores, devido as maiores deformações ocorridas no plano de cisalhamento percebido através da medição do grau de recalque. As maiores forças exigidas também influenciaram no acabamento superficial, que foi pior em relação ao aço S41426. Em termos de vida da ferramenta, o aço supermartensítico se comportou pior em velocidades de corte elevadas. Este aço também apresentou menores temperaturas de corte que o aço martensítico. Esses resultados são muito importantes para a indústria de petróleo que utiliza essas ligas e para as empresas que produzem esses tipos de materiais. Mestre em Engenharia Mecânica