Apresentação 5 Aula sobre materiais empregados para ferramentas de corte V.20101229

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Materiais empregados para ferramentas de corte
Aço ferramentas;
Aços rápidos comuns;
Aços rápidos com cobalto;
Ligas fundidas;
Carbonetos sinterizados;
Cerâmicas;
Diamantes e;
Nitreto de boro cristalino cúbico (CBN).
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Materiais para ferramentas de corte
Características fundamentais dos aços para ferramenta e matrizes
Dureza a temperatura ambiente;
Resistência ao desgaste;
Temperabilidade;
Tenacidade;
Resistência mecânica;
Dureza a quente;
Tamanho de grão;
Usinabilidade.
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Materiais para de ferramentas de corte
Aços Ferramentas
São basicamente aços ao carbono, com percentuais de 0,8% a 1,5% de Carbono.
Emprego:
Pequenas oficinas de reparos, usos domésticos e de lazer;
Ferramentas que serão usadas uma única vez, ou ainda para execução de poucas peças;
Em ferramentas de forma, na usinagem de latão ou ligas de alumínio.
OBS: para melhorar a qualidade do aço ferramenta, sua composição é as vezes alterada com a adição de pequenas quantidades de Cromo, Vanádio e Tungstênio.
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Materiais para ferramentas de corte
Aços Ferramentas
As qualidades do aço ferramenta que ainda hoje justificam seu uso, são:
Preço;
Facilidade de usinagem;
Tratamento Térmico simples;
Se bem temperado, apresenta elevada dureza e resistência ao desgaste;
Boa tenacidade
As desvantagens:
Temperatura crítica 250°C, implica em Vc < = 2,5 m/min. (muito baixa)
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Materiais para ferramentas de corte
Aços Rápidos comuns
Invenção de F. W. Taylor, que revolucionou a indústria mecânica no início do século XX, através de duas realizações:
A descoberta do aço rápido, cujas qualidades causaram sensação na Exposição Mundial de Paris de 1900;
A racionalização do trabalho industrial, através de uma administração eficiente e do planejamento da produção.
O desenvolvimento do aço rápido partiu do emprego do Tungstênio (Wolfrânio), Cromo e Vanádio como elementos básicos da liga, com um teor de Manganês tão baixo quanto possível, a fim de evitar a fragilidade.
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Materiais para ferramentas de corte
Aços Rápidos comuns
Um dos tipos mais populares de aço rápido é o 18-4-1, assim chamado por ter em sua composição estes teores de tungstênio, cromo e vanádio respectivamente, foi por muito tempo fabricado no Brasil pela Villares , sob o nome fantasia de VW-Super.
Com o passar do tempo, foram introduzidas algumas ligas a este material com o intuito de aumentar a resistência à abrasão e ao choque, sendo elas denominadas pela letra T. (T1 é o aço rápido desenvolvido por Taylor) Villares VWT-1.
Em 1942, a 2a Guerra, provocou uma certa escassez de tungstênio, que foi substituído pelo molibdênio e então simbolizados dos M-1, M-2,...
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Materiais para ferramentas de corte
Aços Rápidos comuns
Os aços rápidos ao molibdênio são de difícil forjamento e de tratamento térmico mais complexo, porém seu preço é mais baixo e ainda como o molibdênio apresenta um peso específico que é a metade do tungstênio, ele participa com a metade da percentagem que o tungstênio.
Isto torna os aços ao molibdênio mais baratos que os a base de tungstênio, permitindo que os mesmos dominem o mercado de aços rápidos.
Principal vantagem dos aços rápidos é sua temperatura crítica, em torno de 520°C a 600°C, enquanto que os aços ferramentas amolecem em torno de 250°C.
Desvantagem: Preço elevado em relação aos aços ferramenta e tratamento complexo exigindo temperaturas em torno de 1300°C para a têmpera.
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Materiais para ferramentas de corte
Aços Rápidos com Cobalto
Foi em 1921 que o cobalto foi introduzido nos aços rápidos conferindo uma grande ganho nas características do material, ou seja:
Aumento da temperatura crítica;
Dureza a quente;
Resistência ao desgaste.
Porém o cobalto reduz a tenacidade do material e que dificulta seu forjamento, assim os teores de cobalto ficaram reduzidos a 5%, mas hoje é possível ligas com 8% e até 12% deste elemento.
No mercado nacional, a Villares apresenta alguns tipos de aços rápidos: 
VWK5  T-8, VWM10  T-5, VK-10E e VK-5E
Para limitar o mercado a norma ISO/DIN 4957, padronizou tais aços como mostra a tabela a seguir. A norma brasileira NBR 6189, padroniza 16 tipos, sendo divididos em ao Tungstênio, ao Molibdênio e outros tipos.
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Materiais para ferramentas de corte
Elemento: Carbono (C)
É o elemento responsável pela formação dos carbonetos
Assim credita RESISTÊNCIA AO DESGASTE.
Teores: alto, acima do eutetóide: DUREZA e			 				 RESISTÊNCIA AO DESGASTE
	 baixo, abaixo do eutetóide: DUCTILIDADE e
				 TENACIDADE
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Materiais para ferramentas de corte
Elemento: Silício (Si)
Função: DESOXIDANTE
	 DISSOLVEDOR DE CARBONETOS
Teores: (0,1% a 0,3%)
	 Nos aços grafíticos é o elemento que ajuda a formação de grafita.
	 Nos Aços-rápidos, se o teor de Si for muito alto precisamos adicionar Mo e Cr
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Materiais para ferramentas de corte
Elemento: Manganês (Mn)
Funções:
DESOXIDANTE e;
DISSULFURANTE.
Teores: Se elevado aumenta a TEMPERABILIDADE
Ex: Um aço com 1,6% Mn + 0,9% C pode ser temperado em óleo
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Materiais para ferramentas de corte
Elemento: Cromo (Cr)
Função: Aumenta a TEMPERABILIDADE
	Se junto com o Mn o aço fica temperável em óleo
	 Aumenta a RESISTÊNCIA AO DESGASTE sem prejudicar 	 DUCTILIDADE
	
Teores: os mais variados possíveis.
	 Aço com 5% Cr + 1% Mo fica temperável ao ar.
	 Aço com Cr, V e W possuem grande dureza a quente
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Materiais para ferramentas de corte
Elemento: Vanádio (V)
Funções:
	 CONTROLADOR DO TAMANHO DO GRÃO;
	 Melhora a TEMPERABILIDADE;
	 Aumenta a DUREZA A QUENTE e;
 DESOXIDANTE.
	Teores: geralmente abaixo de 0,5 % para aços ligados.
	Nos aços rápidos o teor de vanádio é da ordem entre 4,0% a 5%, para melhorar a CAPACIDADE DE CORTE e a DUREZA A QUENTE, já que seus carbonetos são muito estáveis em altas temperaturas.
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Materiais para ferramentas de corte
Elemento: Vanádio (V)
Desvantagens: em temperaturas normais de tratamento térmico os carbonetos de vanádio não se dissolvem , favorecendo assim a formação de perlita.
Vantagens: em temperaturas mais altas os carbonetos de vanádio se dissolvem proporcionando o aparecimento de martensita e aumentando a TEMPERABILIDADE.
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Materiais para ferramentas de corte
Elemento: Tungstênio (W)
Função: Formador de carbonetos na temperatura ambiente;
Aumenta a TEMPERABILIDADE.
Teores: juntamente com baixos teores de C, aumenta um pouco a RESSISTÊNCIA AO DESGASTE;
Com altos teores de C, melhora muito a TEMPERABILIDADE
Ex: 12% a 20% W + Cr, confere excelente dureza a quente
O mais importante carboneto: (Fe-W-Cr-V)6C
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Materiais para ferramentas de corte
Elemento: Cobalto (Co)
Usado somente nos Aços-rápidos
Função: aumenta a DUREZA A QUENTE.
Desvantagem: diminui a TEMPERABILIDADE
	Facilita a DESCARBONETAÇÃO
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Materiais para ferramentas de corte
Elemento: Molibdênio (Mo)
Função: Dissolve-se na ferrita
 Forma carbonetos;
 Aumenta a DUREZA A QUENTE;
 Facilita a TEMPERABILIDADE;
 Substitui em parte o W
Ex: 6% Mo + 5% W = 18% W 
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Materiais para ferramentas de corte
Aços Rápidos com Cobalto
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Materiais para ferramentas de corte
Aços Rápidos com revestimento de TiN
Aplicados por processo PVD (Physical Vapor Deposition), em temperatura abaixo de 550°C, ou seja, abaixo da temperatura de revenido do aço rápido, confere uma aparência dourada a ferramenta e produz os seguintes efeitos:
Redução do desgaste na face e nos flancos da ferramenta, devido a sua alta dureza (2000 a 2500 Vickers).
Característica não metálica, estabilidade química e mínima tendência a adesão no TiN, assegura baixo atrito e impedem a formação de gume postiço. Reduzindo o esforço de corte e melhorando o acabamento.
Proteção do metal de base contra altas temperaturas, pelo baixo coeficiente de de transmissão de calor do TiN.
Espessura da camada varia entre 1 e 3 µm, porém o sucesso da ferramenta depende pouco da espessura e sim da aderência
da camada ao metal de base, o lascamento e a primeira afiação são fatores que diminuem o rendimento.
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Materiais para ferramentas de corte
Aços Rápidos com revestimento de TiN
Ensaios realizados indicam:
Na usinagem fina, onde se usam gumes vivos, por exemplo, alargamento, escanhoamento (shaving) de engrenagens, o revestimento é inconveniente, pois o gume fica arredondado e surgem maiores forças passivas.
No caso de corte interrompido, como na fresagem, plainagem de engrenagens, brochamento etc., bons resultados são obtidos, aumento da vida útil de 2 a 10 vezes e conseqüente aumento de produção.
No caso de corte contínuo, como bedames, brocas, machos, etc., os resultados são ainda muito dispersos, indicando que algumas variáveis do processo precisam de melhor estudo.
A afiação deverá ser feita sempre que possível na superfície que não for crítica na limitação da vida da ferramenta.
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Materiais para ferramentas de corte
Aços Rápidos sinterizados
São obtidos por processo de metalurgia do pó, que permite um melhor controle do tamanho de grão, combinada com a distribuição controlada e bem distribuída dos elementos de liga, resulta numa estrutura muito uniforme e fina da secção transversal da ferramenta, conferindo as seguintes vantagens:
Menor deformação durante a têmpera e o revenido;
Menor tendência a formação de trincas e tensões internas;
Tenacidade um pouco mais alta que os aços comuns;
Vida longa e maior espaçamento de tempo entre afiações;
Melhores condições de aderência para o revestimento de TiN.
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Materiais para ferramentas de corte
Ligas fundidas
Foram descobertas por Elwood Haynes, em 1922, são formadas por altas porcentagens de tungstênio, cromo e cobalto. São fundidas e vasadas em moldes, sendo depois retificadas para as medidas finais.
Estas ferramentas são conhecidas pelos os nomes comerciais de “Stellite, Tantung, Rexalloy, Chromalloy”, são fabricadas no Brasil pela Eries S/A, sob o nome de Steltan.
A composição típica é 17% W, 33% Cr, 44% Co e 3% Fe, sendo que esta porcentagem pode variar , com objetivo de obter dureza e resistência ao desgaste. No lugar do W pode ser usado Mn, Mo, Va, Ti e Ta e em lugar do Co usar Ni.
São caracterizadas por elevada resistência à quente, temperatura crítica entre 700 e 800°C. aquecidos a temperaturas extremas o material amolece, mas volta a ter a dureza original quando esfriado. Apresentam qualidades intermediárias entre os aços rápidos e os metais duros.
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Materiais para ferramentas de corte
Metais Duros
O tungstênio é um metal extremamente especial, que apresenta algumas características físico-químicas que são de grande utilidade para a confecção de ferramentas:
Ponto de fusão: 3387°C, o maior entre os metais;
Resistência a tração: 4200 N/mm2, mais alto;
Coeficiente de dilatação térmica: 4,4 x 10-6 mm/mm°C, mais baixo;
Peso específico: 19,3 kg/dcm3.
Em 1927, a empresa Krupp, fez sucesso com seu novo produto chamado comercialmente de “Widia” (contração da expressão alemã: “Wie Diamant”, que traduz-se do alemão: “como diamante”).
Sua composição básica era 81% W, 6% C, 13% Co
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Materiais para ferramentas de corte
Metais Duros
A técnica de fabricação do metal duro pode ser de modo bastante sintético como segue:
Extraí-se o minério a partir da Scheelita (Ca WO4);
O tungstênio extremamente puro, proveniente do (WO3), é dividido em partículas, pela redução do trióxido de tungstênio pelo hidrogênio;
O W é misturado com carbono puro (negro de fumo), e em temperaturas ideais obtêm-se o carboneto de tungstênio;
O carboneto é moído e misturado com um pó muito puro e fino de cobalto, e o conjunto é misturado em um moinho de bolas;
A mistura é então comprimida a frio em matrizes, na ordem de 400 Mpa, já na forma muito próxima do produto final, pastilhas de metal duro;
Os briquetes são levados a um forno, para realizar a sinterização parcial do cobalto que ocorre a 900°C;
Resfriado o produto, o metal é cortado e em rebolos especiais é dado a forma final, isto torna-se possível, pois o material ainda apresenta uma dureza muito baixa;
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Materiais para ferramentas de corte
Metais Duros
8) As peças pré-sinterizadas e usinadas, assim como as pastilhas prensadas são levadas a um forno de sinterização, que trabalha a vácuo ou atmosfera rica em hidrogênio. A temperatura varia entre 1350 a 1600°C, dependendo da composição do material e do tipo de forno.
Na sinterização uma liga eutética de cobalto se funde e introduz-se, pela ação da capilaridade, entre as partículas de carboneto, envolvendo-as e mesmo dissolvendo algumas. No decorrer da sinterização, há uma contração linear de 15 a 22%, dependendo do teor de cobalto e da pressão com que o material foi prensado nas matrizes.
O metal duro apresenta:
Altíssima resistência a compressão;
Dureza de 9,7 na escala Mohs = 2000 Brinell = 76 a 78 HRC, (até 1000°C);
Densidade: 14 kg/dcm3;
Resistência a compressão: 3500 N/mm2;
Módulo de elasticidade: E = 620.000 N/mm2;
Elevada condutibilidade térmica: cerca de 8 a 20 vezes a do aço).
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Materiais para ferramentas de corte
Metais Duros de carbonetos combinados
Com a adição de carbonetos de titânio e de tântalo nos metais duros comuns, o atrito entre os cavacos de aço e os carbonetos de tungstênio é muito reduzido, e na realidade os TiC e TaC, são muito mais duros que os carbonetos de tungstênio. Atualmente são usados como componentes dos metais duros:
WC: solúvel em cobalto, com ligações internas de alta resistência e também nos seus cantos vivos de puro WC-Co, apresenta alta resistência a abrasão, mas não funciona no corte de aço, em fusão da difusão do cobalto.
TiC: apresentam pouca tendência a difusão, conferindo aos metais duros uma alta resistência, mas em contra partida reduz-se a resistência das ligações internas e dos cantos, tornando os metais duros mais frágeis. São utilizados na usinagem do aço com altas velocidades e cortes contínuos.
TaC: usado em pequenas percentagens e diminui o tamanho dos grãos, melhorando a tenacidade e a resistência dos cantos.
NbC: os carboneto de nióbio apresentam efeito semelhante ao TaC, na realidade ocorrem no metal duro como carbonetos combinados de Ta-Nb-C.
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Materiais para ferramentas de corte
Classificação dos MD convencionais: ISO-513
Grupo principal de usinagem P: 
Além de WC, tem percentagem elevada de TiC (35%) e TaC (7%);
Simbolizado pela cor AZUL;
Usado na usinagem de aço, aço fundido, fefu maleável, fefu nodular ou ligado deste que faça cavacos longos.
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Materiais para ferramentas de corte
Classificação dos MD convencionais: ISO-513
Grupo principal de usinagem M: 
São os intermediários entre os grupos P e K.
Simbolizado pela cor AMARELA;
Usado na usinagem de aço, aço fundido, aço ao manganês,fefu ligados, aço inoxidáveis austeníticos, fefu maleável, fefu nodular e aços de corte livre. Para uso universal em condições satisfatórias.
Esta classe tende ao desaparecimento, pois as tecnologias aumentaram e existe uma grande duplicidade de empregos.
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Materiais para ferramentas de corte
Classificação dos MD convencionais: ISO-513
Grupo principal de usinagem K: 
Os metais duros deste grupo são compostos de WC e de Co como ligante.
Pequenos % de VC, TiC, TaC e NbC são adicionadas para melhorar as características.
Simbolizado pela cor VERMELHA;
Usado na usinagem de ferro, ferro fundido comum e coquilhado, fefu maleável de cavaco curto, aços temperados, não ferrosos, não metálicos e madeira.
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Materiais para ferramentas de corte
Sugestões em aplicação de Metal duro
Cada grupo de aplicação tem diversos graus, que correspondem a dureza e tenacidade crescente e/ou decrescente.
Os tipos mais duros são usados em acabamento (altas velocidades e cortes leves).
Os tipos mais tenazes, que contêm mais cobalto, são usados em desbaste, com velocidades mais baixas e corte desfavorável (máquinas velhas, com vibrações, etc.) exigem ângulos de saída negativos.
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Materiais para ferramentas de corte
Sugestões
em aplicação de Metal duro - P
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Materiais para ferramentas de corte
Sugestões em aplicação de Metal duro - M
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Materiais para ferramentas de corte
Sugestões em aplicação de Metal duro - K
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Materiais para ferramentas de corte
Metal duro com múltipla faixa de aplicação
Com novas tecnologias, foi possível obter materiais mais puros e ter um alto rigor na sinterização, assim foi possível prevenir os problemas de flexão das pastilhas sem perder em tenacidade. 
Desta forma, estamos reduzindo o número de grupos e com propostas de retirar da norma o grupo amarelo.
Estes cuidados referem-se basicamente a uma granulometria mais fina e uniforme,uma distribuição mais perfeita dos carbonetos e a melhoria da solubilidade dos carbonetos no metal de ligação.
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Materiais para ferramentas de corte
Metal duro com uma camada de revestimento
Para melhor explorar as vantagens de cada carboneto, foram desenvolvidos os metais duros revestidos.
São compostos de uma base de metal duro relativamente tenaz, recobertos com uma ou mais camadas finas, duras, resistentes a abrasão e de fina granulometria.
Os tipos de camadas mais usadas são: TiC, HfC, ZrC
Carbonetos: TiC, HfC, ZrC. Nitretos: TiN, HfN, ZrN; 
Carbonitretos: TiCN; Óxidos: Al2O3
Isto provoca um aumento direto do tempo de vida das ferramentas de metal duro convencional.
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Materiais para ferramentas de corte
Metal duro com uma camada de TiC
Carboneto de Titânio:
 Baixo coeficiente de atrito;
 Baixo coeficiente de condutibilidade térmica;
 Alto grau de dureza;
 Baixo coeficiente de dilatação térmica;
 Espessura da camada, usual: 4 a 8 µm.
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Materiais para ferramentas de corte
Metal duro com uma camada de TiN
Nitreto de Titânio:
 Quimicamente mais estável que o TiC;
 Apresenta desgaste na superfície de incidência;
 Não apresenta uma boa adesão ao metal de base;
 Espessura da camada, usual: 5 a 7 µm.
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Materiais para ferramentas de corte
Metal duro com uma camada de Al2O3
Óxido de Alumínio:
Vantagens:
 Apresenta alta dureza a quente;
 Resistência a ataques químicos e oxidação;
 Ótima resistência contra a formação de crateras;
Desvantagens:
 Pequena resistência contra choques térmicos;
 Fragilidade e aderência baixa sobre superfície de metal duro.
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Materiais para ferramentas de corte
Metal duro com uma camada de TiCN
Carbonitreto de Titânio: TiC – Ti (C,N) - TiN
 Boas características de resistência a abrasão;
 Boa resistência a formação de crateras;
 Boa resistência a oxidação;
 Trabalha bem em cortes interrompidos;
 Usadas para usinar: aço, fefu, ferro maleável, materiais duros com velocidades altas
Não são adequadas para usinagem de: materiais que tenham afinidade com TiC ou TiN, alumínio, magnésio e titânio, materiais com altas ligas de níquel, aços resistentes a corrosão e aos ácidos, e aços de nitretação.
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Materiais para ferramentas de corte
Metal duro com uma camada de TiC+AL2O3
Carbonitreto de Titânio + Óxido de Alumínio: TiC – AL2O3
 Aumenta a vida útil da ferramenta na usinagem do fefu fundido em até 6 x;
 Aumenta a vida útil da ferramenta na usinagem do aço fundido em até 3 x;
- Aumenta a vida útil da ferramenta na usinagem dos aços forjados de 120% até 140%.
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Materiais para ferramentas de corte
Metal duro com uma camada de TiC+AL2O3
Carbonitreto de Titânio + Óxido de Alumínio: TiC – AL2O3
 Aumenta a vida útil da ferramenta na usinagem do fefu fundido em até 6 x;
 Aumenta a vida útil da ferramenta na usinagem do aço fundido em até 3 x;
- Aumenta a vida útil da ferramenta na usinagem dos aços forjados de 120% até 140%.
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Materiais para ferramentas de corte
Cerâmica
São a base de:
Óxido de alumínio extremamente puro;
Óxidos de alumínio + carbonetos metálicos
Até mesmo pelo fato das cerâmicas serem muito duras tornam-se frágeis, ou seja, quebram com muita facilidade.
Esta talvez a maior razão das cerâmicas não terem conseguido abrir o mercado de usinagem de peças.
Importante salientar que as pastilhas de cerâmica permitem que as mesmas sofram reafiações, aumentando assim o seu tempo de vida útil, o que é uma vantagem em relação as pastilhas de metal duro.
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Materiais para ferramentas de corte
Coberturas: Nitreto de Titânio (TiN)
As camadas de TiN podem ser de monocamada ou com camadas nanoestruturadas que possibilitam rendimentos maiores que uma monocamada. Com dureza ~ 2300 HV Aplicações:
- Fresas, brocas, alargadores, machos, caracóis, shapers, ferramentas de injeção de plástico, moldes, punções, matrizes, componentes mecânicos, implantes dentários, ortopédicos, brocas cirúrgicas
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Materiais para ferramentas de corte
Coberturas
TiN/TiCN/TiN
Multicamada formada por TiN e carbonitreto de titânio e TiN, combinando o melhor escoamento do cavaco pelo TiN e a resistência a abrasão do TiCN. Dureza ~ 2600 HV
Aplicações:
- Serras circulares, caracóis e shappers, insertos para usinagem com velocidades baixas e média com refrigeração abundante.
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Materiais para ferramentas de corte
Coberturas
Nitreto de Dititânio (Ti2N)
Reduz o atrito da cobertura , permitindo melhor escoamento do cavaco sem perder as propriedades de dureza e temperatura a quente do TiN normal. Dureza ~ 2300 HV
Aplicações:
- Usinagem de materiais de cavaco longo, aços inoxidáveis, ferramentas médicas e odontológicas, implantes cirúrgicos e em punções onde a exigência de tolerância do produto é rigorosa.
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Materiais para ferramentas de corte
Coberturas
Carbonitreto de titânio (TiCN)
Combina boa adesão ao metal de base, fadiga intermediária e elevada dureza ~ 3400 HV. Aplicável a grandes profundidades de corte.
Aplicações:
- Usinagem de materiais endurecidos com baixas velocidades de corte e refrigeração abundante, punções e matrizes de corte fino, matrizes e estampos de conformação e dobramento, ferramentas de forjamento a frio, ferramentas de sinterização e em operações de rosqueamento.
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Materiais para ferramentas de corte
Coberturas
Carbonitreto de titânio Multiuso (TiCN-MU)
Praticamente igual a TiCN porém apresenta melhor tenacidade sem perder demais a dureza ~ 3000 HV. Sua coloração também é diferente.
Aplicações:
- Usinagens de corte interrompido, como fresamento, corte de engrenagens, rosqueamento, estampagem e conformação.
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Materiais para ferramentas de corte
Coberturas
Nitreto de Cromo Titânio (CrTiN)
Combina as propriedades do nitreto de cromo e o de titânio, proporciona elevada resistência química, elevada tenacidade e alta adesão ao metal de base. Dureza baixa ~ 2000 HV.
Aplicações:
- Recomendado para revestimento de peças que necessitem de boa resistência ao desgaste por abrasão e ataque químico (bicos injetores de moldes para injeção)
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Materiais para ferramentas de corte
Coberturas
Nitreto de Cromo ( CrN)
Suas principais características são excelente adesão ao metal de base, baixa fadiga, elevada resistência a ataques químico, mas de dureza baixa ~ 1700 HV.
Aplicações:
- Revestimentos de moldes de injeção de borracha e PVC, matrizes, moldes e punções de conformação , repuxo e dobra, bicos de injeção de plástico devido sua alta adesão. Ferramentas de corte de cobre e suas ligas e algumas operações com alumínio.
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Materiais para ferramentas de corte
Coberturas
Nitreto de cromo e Teflon ( CrN+DLC)
A cobertura de DLC trouxe ganhos para o CrN , melhorando o escoamento do cavaco, possibilitando nos moldes de injeção de plásticos e borrachas uma melhor desmoldagem
Aplicações:.
- Revestimentos de moldes de injeção de borracha e PVC, matrizes, moldes e punções de conformação.A camada lubrificante auxilia o escoamento do material, reduzindo os defeitos de enrugamento nas paredes das peças. Evita o aparecimento da aresta postiça na usinagem.
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Materiais para ferramentas de corte
Coberturas
Nitreto de Titânio Alumínio (TiAlN)
A cobertura semi cerâmica de alto desempenho, com alta temperatura de oxidação (~ 800°C)
, elevada dureza ~ 3000 HV, baixa condutividade térmica.
Aplicações:
- Ferramentas de corte de aço rápido ou metal duro (alargadores, brocas, fresas, machos, insertos...), punções, moldes, matrizes, estampos.
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Materiais para ferramentas de corte
Coberturas
Nitreto de Alumínio Titânio (AlTiN)
Semi cerâmica com alto desempenho e alta temperatura de oxidação ~ 900°C, elevada dureza ~ 3400 HV, baixas condutividade térmica e rugosidade. Indicada para operações que necessitem de altas velocidades de corte com baixa ou sem lubrificação.
Aplicações:
-Ferramentas de corte de HSS ou metal duro (alargadores, brocas, fresas, machos, insertos, caracóis, shappers), punções, moldes, matrizes e estampos.
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Materiais para ferramentas de corte
Coberturas
Carbonitreto de Titânio Alumínio (TiAlCN)
Possui dureza intermediária ~ 2600 HV, boa tenacidade e baixo coeficiente de atrito.
Aplicações:
- Em operações de fresamento, rosqueamento, estampagem e puncionamento.
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Materiais para ferramentas de corte
Coberturas
Carbonitreto de Alumínio Titânio (TiAlCN)+DLC
Possui dureza intermediária ~ 2600 HV, boa tenacidade e baixo coeficiente de atrito e excelente lubrificação. Camada nanogradiente.
Aplicações:
- Em usinagem de materiais altamente ligados, ligas de titânio, de níquel, inconel...
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Materiais para ferramentas de corte
Coberturas
Nitreto de Cromo Alumínio (AlCrN)
Cobertura de terceira geração isenta de titânio. Possui elevada temperatura de oxidação ~ 1000°C e pode ser depositada com maiores espessuras. Dureza elevada ~ 3000 HV.
Aplicações:
- Em fresamento de alta velocidade, corte de engrenagens, e usinagem de materiais temperados.
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Materiais para ferramentas de corte
Coberturas
Nitreto de Cromo Alumínio + Nitreto Silícico (AlTiN) + a-Si3N4
Cobertura de quarta geração. Sua estrutura é nanocomposta com dureza ultra alta ~ 4200 HV, alta resistência a oxidação (>1150°C) e tenacidade elevada.
Aplicações:
- Em usinagens de materiais endurecidos ou temperados , podendo trabalhar com ou sem refrigeração. Pode também ser aplicada em usinagem convencional sem perda de desempenho, usada preferencialmente em metais duros.
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Materiais para ferramentas de corte
Coberturas
Nitreto de Alumínio Cromo + Nitreto Silícico(AlTiN) + a-Si3N4
Também é uma cobertura de quarta geração isenta de titânio. Sua estrutura é nanocomposta com dureza ultra alta ~ 4000 HV, alta resistência a oxidação (>1100°C), tenacidade elevada, baixa fadiga e baixa rugosidade.
Aplicações:
- Em fresamento, furação, corte de engrenagens tanto em materiais convencionais como em materiais endurecidos ou temperados. Apresenta desempenho acima das expectativas em operações de conformação.
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Materiais para ferramentas de corte
Coberturas
Nitreto de Alumínio Titânio + Nitreto Silícico(AlTiN) + a-Si3N4
Cobertura com camada lubrificante. É nanoestruturada e nanocomposta com dureza ultra alta ~ 4200 HV, alta resistência a oxidação por temperatura (>1150°C), elevada tenacidade e baixo coeficiente de atrito, muito aplicadas em ferramentas de HSS ou aço ferramenta.
Aplicações:
- Em fresamento, furação, rosqueamento em materiais de alta liga, titânio, aços inóx, materiais de alta tenacidade, matrizes de punçoes de corte e dobramento.
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Materiais para ferramentas de corte - Coberturas
Cobertura
Símbolo
Cor
Nano dureza(HV)
Espessura (µm)
Coeficiente de atrito
Temp. máx.de aplicação (°C)
Nitretode Titânio
TiN
dourada
2300
de 1 a 7
0,55
600
Nitretode Titânio e Carbonitreto de Titânio
TiN/TiCN /TiN
dourada
2700
de 1 a 4
0,40
500
Nitreto de Dititânio
Ti2N
prata
2400
de 1 a 3
0,45
600
Carbonitreto de Titânio
TiCN
cinza
3500
de 1 a 4
0,20
400
Carbonitreto de Titânio Multiuso
TiCN-MP
Vermelhocobre
3000
de 1 a4
0,20
400
Nitreto de CromoTitânio
CrTiN
prata
2000
de 1 a 7
0,40
600
Nitretode Cromo
CrN
prata
1700
de 1 a 7
0,30
700
Nitreto de Cromoc/ lubrificante
CrN+DLC
Cinza escuro
1900
de 1,5 a 7
0,15
400
Nitreto de Alumínio Titânio
TiAlN
violeta
3300
de 1 a 4
0,50
800
59
Materiais para ferramentas de corte - Coberturas
Cobertura
Símbolo
Cor
Nano dureza(HV)
Espessura (µm)
Coeficiente de atrito
Temp. máx.de aplicação (°C)
Nitreto de Alumínio Titânio
TiAlN
violeta
3000
de 1 a 4
0,60
900
Nitreto de Titânio Alumínio
AlTiN
Violeta escuro
3000
de 1 a 4
0,70
900
CarbonitretoTitânio Alumínio
TiAlCN
Bordô
2700
de 1 a 4
0,25
500
CarbonitretoTitânio Alumínio c/ lubrificante
TiAlCN + DLC
Preta
2700
de 1,5 a 5
0,15
400
Nitreto de Cromo Alumínio
AlCrN
Cinza
3000
de 1 a 7
0,40
1000
Nitreto de Titânio Alumínio Cerâmico
AlTiN + Si3N4
Cinza-azulada
4300
de 1 a 4
0,45
1200
Nitretode Cromo Alumínio Cerâmico
AlCrN + Si3N4
Cinza
4000
de 1 a 7
0,35
1100
Nitreto de CromoTitânio
AlCrN + Si3N4+DLC
Preta
1900 / 4000
de 1 a 7
0,20
400 / 1100
60
Materiais para ferramentas de corte – Coberturas – Sugestões de Uso
Furação
TiN
TiN/TiCN /TiN
Ti2N
TiCN
TiCN-MP
CrTiN
CrN
CrN+DLC
TiAlN
TiAlN
AlTiN
TiAlCN
TiAlCN + DLC
AlCrN
AlTiN + Si3N4
AlCrN + Si3N4
AlCrN + Si3N4+DLC
Aços
X
X
Aços Temperados
X
FerroFundido
X
X
Alumínio (>12%)
X
X
Alumínio (≤12%)
X
X
Superligas
X
X
Cobre
X
Bronze,latão e plásticos
X
X
61
Materiais para ferramentas de corte – Coberturas – Sugestões de Uso
Torneamento
TiN
TiN/TiCN /TiN
Ti2N
TiCN
TiCN-MP
CrTiN
CrN
CrN+DLC
TiAlN
TiAlN
AlTiN
TiAlCN
TiAlCN + DLC
AlCrN
AlTiN + Si3N4
AlCrN + Si3N4
AlCrN + Si3N4+DLC
Aços
X
X
Aços Temperados
X
FerroFundido
X
X
Alumínio (>12%)
X
X
Alumínio (≤12%)
X
X
Superligas
X
X
Cobre
X
Bronze,latão e plásticos
X
X
62
Materiais para ferramentas de corte – Coberturas – Sugestões de Uso
Fresamento
TiN
TiN/TiCN /TiN
Ti2N
TiCN
TiCN-MP
CrTiN
CrN
CrN+DLC
TiAlN
TiAlN
AlTiN
TiAlCN
TiAlCN + DLC
AlCrN
AlTiN + Si3N4
AlCrN + Si3N4
AlCrN + Si3N4+DLC
Aços
X
X
Aços Temperados
X
FerroFundido
X
X
Alumínio (>12%)
X
X
Alumínio (≤12%)
X
X
Superligas
X
X
Cobre
X
Bronze,latão e plásticos
X
X
63
Materiais para ferramentas de corte – Coberturas – Sugestões de Uso
Rosqueamento
TiN
TiN/TiCN /TiN
Ti2N
TiCN
TiCN-MP
CrTiN
CrN
CrN+DLC
TiAlN
TiAlN
AlTiN
TiAlCN
TiAlCN + DLC
AlCrN
AlTiN + Si3N4
AlCrN + Si3N4
AlCrN + Si3N4+DLC
Aços
X
X
Aços Temperados
X
FerroFundido
X
X
Alumínio (>12%)
X
X
Alumínio (≤12%)
X
X
Superligas
X
X
Cobre
X
Bronze,latão e plásticos
X
X
64
Materiais para ferramentas de corte – Coberturas – Sugestões de Uso
Serramento
TiN
TiN/TiCN /TiN
Ti2N
TiCN
TiCN-MP
CrTiN
CrN
CrN+DLC
TiAlN
TiAlN
AlTiN
TiAlCN
TiAlCN + DLC
AlCrN
AlTiN + Si3N4
AlCrN + Si3N4
AlCrN + Si3N4+DLC
Aços
X
X
X
Aços Temperados
X
FerroFundido
X
X
X
Alumínio (>12%)
X
X
X
Alumínio (≤12%)
X
X
X
Superligas
X
X
Cobre
X
Bronze,latão e plásticos
X
X
65
Materiais para ferramentas de corte – Coberturas – Sugestões de Uso
Alargamento e Brochamento
TiN
TiN/TiCN /TiN
Ti2N
TiCN
TiCN-MP
CrTiN
CrN
CrN+DLC
TiAlN
TiAlN
AlTiN
TiAlCN
TiAlCN + DLC
AlCrN
AlTiN + Si3N4
AlCrN + Si3N4
AlCrN + Si3N4+DLC
Aços
X
X
Aços Temperados
X
FerroFundido
X
X
Alumínio (>12%)
X
X
Alumínio (≤12%)
X
X
Superligas
X
X
Cobre
X
Bronze,latão e plásticos
X
X
66