Influência da composição química e da microestrutura na usinabilidade do aço de corte fácil com adição de chumbo (SAE12L14)

Abstract

Nos componentes mecânicos em aço, a operação de usinagem pode representar mais de 50% do custo de produção. Por isso, tem-se procurado, com o desenvolvimento tecnológico, obter materiais que respondam adequadamente à solicitação de boa usinabilidade. No caso dos aços para construção mecânica, dentre os fatores que influenciam a usinabilidade, tem-se como principal fator a microestrutura do material, que por sua vez é definida pela composição química, tratamento térmico e o tipo, forma e distribuição das inclusões. No presente trabalho, o principal objetivo é avaliar a influência da composição química e da microestrutura, basicamente o tipo, a morfologia e a distribuição das inclusões, na usinabilidade do aço de corte fácil baixo-carbono com adição de chumbo. Para caracterização do material, foram realizadas análises químicas e executaram-se ensaios metalográficos. As análises químicas foram realizadas em amostras retiradas do lingotamento e em amostras retiradas do material laminado. Os ensaios metalográficos foram realizados para avaliar os principais tipos de microconstituintes e de inclusões presentes no aço estudado, por meio de microscopia óptica e eletrônica de varredura. Nos ensaios de usinabilidade, foi utilizada ferramente de corte de metal duro, sendo a usinabilidade avaliada pelo desgaste de flanco da ferramenta. Os resultados mostram que a maior usinabilidade foi obtida nas regiões dos corpos de prova com os maiores teores de carbono, enxofre e chumbo. Nestas regiões, também se verificou a maior quantidade de inclusões de sulfeto de manganês globulares e homogeneamente e distribuídas.

For mechanical steel components, the machinability could represent more than 50% of the production cost. Consequently, it's very important to develop steels with good performance in this kind of process. Microstructure is the main point, when it is analyzed all the factors that affect machinability. The microstructure can be defined by composition, heat treatment and inclusions type, shape and distribution. The present report has the target of evaluate how the chemical composition and microstructure influence the machinability of the leaded resulfurized low-carbon steel (leaded free-cutting steel). The material evaluation was based on chemical analysis and metallography of ladle and rolled samples. Metallography was used to iedentify the steel constituents and evaluate inclusions (type, shape and distribution). In machinability tests, the machinability was evaluated by flank wear of cutting tool. The results indicated that the machinability was easier in the test specimen regions with high contents of carbon, sulfur and lead. In these regions, it was verified high amount of globular manganese sulfide inclusions with homogeneous distribution.