Usinagem de ferro fundido cinzento FC-250 com diferentes tipos de elementos de liga utilizado na fabricação de disco de freio

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica. O atual cenário da indústria automobilística brasileira encontra-se numa situação em que as empresas do setor de autopeças enfrentam a concorrência global, e ainda devem manter os custos e a qualidade das peças. Nesse cenário competitivo, a indústria automobilística está ampliando a utilização do disco de freio ventilado (aletado), em função do aumento da segurança e redução do custo de manutenção do sistema, devido à redução da fadiga do sistema de freio. Isto motivou a presente pesquisa, cujo objetivo é estudar a usinabilidade de cinco diferentes ligas de ferro fundido cinzento perlítico FC-250 com adição de elementos de liga, como titânio (Ti), cromo (Cr) e molibdênio (Mo). A adição dos elementos de liga aumenta a resistência ao desgaste e a resistência mecânica, resultando em um ferro fundido cinzento perlítico com maior qualidade. Entretanto, o cromo, o molibdênio e o titânio em determinado percentual têm como característica a formação de carbonetos, o que é prejudicial à usinagem. Os efeitos da variação dos elementos de liga na usinagem foram estudados em ensaios de torneamento, processo de faceamento em desbaste, utilizando ferramentas cerâmicas de Si3N4 com revestimento de Al2O3-TiCN e de metal-duro com revestimento de TiN, com velocidade de corte de 800 m/min e 400 m/min, respectivamente, ambas sem fluído de corte. O estudo apresenta a vida das ferramentas cerâmicas e metal-duro nas condições de desbaste da camada bruta de fundição e também o desbaste após a remoção desta camada, onde se pode avaliar a influência dos elementos de liga e a sensível perda de rendimento das ferramentas na remoção da camada bruta de fundição. Também foram realizados testes de desgaste por abrasão do tipo pino-sobre-disco e disco de borracha-areia abrasiva, nas pistas de frenagem desses discos de freio. Conclui-se que há um aumento significativo no desgaste das ferramentas na usinagem da camada bruta de fundição e que não há uma expressiva influência dos elementos de liga na usinabilidade do ferro fundido cinzento ligado.