Aula de Usinagem Ferramentas de Corte

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NOTAS DE AULA – USINAGEM – PUCMINAS 
 
PROF. Dr. GILMAR CORDEIRO DA SILVA 
 
MATERIAIS PARA FERRAMENTAS DE CORTE 
 
 INTRODUÇÃO
 
A participação da usinagem no custo final dos componentes mecânicos pode ser muito 
alta. Devido a esse motivo, nos últimos anos a usinagem com alta velocidade (HSM - High 
Speed Machining) tem ganhado importância e, assim, tem sido dada uma maior atenção ao 
desenvolvimento e à disponibilização no mercado das tecnologias para velocidades de avanço 
e rotações muito elevadas. 
Mas, antes que a tecnologia HSM possa ser empregada de uma forma econômica, todos 
os componentes envolvidos no processo de usinagem, incluindo a estrutura da máquina, o eixo-
árvore, a ferramenta e as pessoas envolvidas precisam estar afinados com as peculiaridades 
desse novo processo. 
Para a seleção do material da ferramenta, uma série de fatores devem ser considerados: 
 
a) material a ser usinado – dureza superficial e tipo; 
b) processo de usinagem – torneamento; fresamento; etc; 
c) condição da máquina operatriz – nova; usada; 
d) custo do material da ferramenta – relação custo/benefício; 
e) condições de usinagem – desbaste; acabamento; 
f) condições de operação – corte contínuo; interrompido. 
 
Qualquer que seja o material para a ferramenta, é necessário que ele apresente uma 
série de requisitos dos quais destacam -se três principais: 
 
1) Dureza a quente – Logo em determinado tipo de operação, a temperatura da 
ferramenta pode ultrapassar 1000º C, por esta razão, cada vez mais se procura 
materiais de ferramentas que possam atingir esta temperatura com dureza para 
suportar as tensões de corte; 
 
2) Resistência ao desgaste – significa resistência ao desgaste por abrasão, ou seja, 
resistência ao atrito. Sabe –se que os mecanismos de desgaste das ferramentas são 
complexos e geralmente influenciados por: difusão, abrandamento térmico, abrasão 
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na superfície de flanco, adesão na superfície de saída,, fratura catastrófica, cratera e 
desgaste de entalhe no flanco e na aresta secundária; 
 
3) Tenacidade – Se refere a quantidade de energia necessária para romper o material. 
Uma ferramenta tenaz resiste bem os choques inerentes ao processo. 
 
Propriedades que um material de ferramenta de corte deve apresentar: 
 
a) Alta dureza e tenacidade suficiente para evitar falha por fratura; 
b) Alta resistência ao desgaste e a compressão; 
c) Alta resistência ao cisalhamento; 
d) Boas propriedades mecânicas e térmicas à temperaturas elevadas; 
e) Alta resistência ao choque térmico e ao impacto; 
f) Ser inerte quimicamente. 
 
Não existe uma classificação geral de materiais para ferramentas. Entretanto, com base 
nas suas características químicas, eles podem ser agrupados da seguinte forma: 
 
1) Aço carbono; 
2) Aço rápido; 
3) Aço rápido com cobertura; 
4) Metal duro; 
5) Metal duro com cobertura; 
6) Material cerâmico; 
7) Nitreto de boro cúbico; 
8) Diamante. 
 
Os materiais acima estão em ordem crescente de dureza a quente e resistência ao 
desgaste por abrasão, no geral, quando se aumenta a dureza a quente e a resistência ao 
desgaste por abrasão, a tenacidade do material caí. 
 
AÇOS CARBONO PARA FERRAMENTAS 
 
Características: 
 
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a) Aços (0,8 a 1,5%)Carbono. Em desuso depois do aparecimento dos aços rápidos; 
b) São utilizados em pequenos reparos em materiais macios como ligas de alumínio e 
latão; 
c) Principal vantagem: preço baixo, facilidade de usinagem, tratamento térmico simples, 
boa resistência ao desgaste quando tratados e boa tenacidade; 
d) Principal desvantagem: perda de dureza em trabalhos em temperaturas em torno de 
250ºC. 
 
Limitação 
 
a) Resfriamento feito em água – como consequência apresenta alto nível de 
concentração de tensões, causando a fragilidade; 
b) Tais consequências do resfriamento brusco, deixadas na estrutura interna do material 
não são eliminadas pelo revenimento; 
c) Perda de dureza em trabalhos em temperaturas em torno de 250ºC. 
 
AÇOS RÁPIDO/ AÇO RÁPIDO COM COBALTO 
 
a) Desenvolvido por F.W. Taylor, no final do século XIX; 
b) Responsável pelo 1º salto tecnológico na história da usinagem; 
c) As velocidades de corte antes obtidas com ferramentas de aço-carbono(3 a 5)m/min 
para (30 a 35)m/min, razão pela qual os aços-rápidos possuem este nome (HSS- high 
speed steel); 
d) Hoje, comparando com os materiais das ferramentas atuais, esses valores são 
relativamente baixo; 
e) Ainda são largamente utilizados ( cerca de 40% das ferramentas aplicadas na 
indústria são de HSS); 
f) As principais aplicações de aços-rápidos são em brocas, fresas inteiriças, cossinetes, 
brochas e até em ferramentas de barra para aplicações em torneamento de peças de 
diâmetros reduzidos. 
 
 
 
 
 
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Características 
 
a) Material com tenacidade razoável; 
b) Elevada resistência ao desgaste e dureza a quente (quando comparado com os aços 
carbonos usados para ferramentas); 
c) Temperatura de trabalho – até 600ºC; 
d) Alta dureza em temperatura ambiente; 
e) Tratamento térmico– Beneficiamento (têmpera + revenimento); 
f) Resfriamento feito em óleo – evita as altas concentrações de tensões, como nos aços 
carbono. 
 
 
 As ferramentas de aço- rápido são dividas em dois grandes grupos: aços ao 
tungstênio(W), identificadas pela letra “T”, e aços ao Molibdênio identificados pela 
letra “M”; 
 Com elevada tenacidade, resistência ao desgaste e dureza a quente quando 
comparados com os aços-carbono na fabricação de ferramentas; 
 É um aço alta liga com microestrutura martensítica com inclusões de carbonetos 
 
Elementos de liga nos aços rápidos 
 
 Carbono – atua no sentido de aumentar a dureza do material. Possibilita também 
a formação de carbonetos, que são partículas duras resistentes ao desgaste. 
 Tungstênio e molibdênio – o tungstênio está sempre presente nos aços rápidos. 
O molibdênio é introduzido como o seu substituto, gerando outra classe de aços 
rápidos. Ambos formam carbonetos responsáveis pela elevada resistência ao 
desgaste e dureza a quente. 
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 Vanádio e nióbio -carboneto de vanádio é o carboneto mais duro encontrado nos 
aços rápidos. Os aços com alto teor de carbono e vanádio são os que possuem 
melhor resistência ao desgaste. O vanádio tem sido substituído pelo nióbio, que 
apresenta características semelhantes e no Brasil é mais barato; 
 Cromo - Em conjunto com o carbono é o principal responsável pela alta 
temperabilidade dos aços rápidos; 
 Cobalto – aumenta a dureza a quente. Os aços rápidos ao cobalto são 
recomendados para cortes em desbaste pesado e para usinagem de materiais, 
onde a temperatura se eleva bastante devido à impossibilidade de utilização do 
fluído de corte. Esta recomendação se faz devido a característica de elevar a 
eficiência do corte, em altas temperaturas. 
 
Aços-Rápidos e suas relações com os elementos de liga presentes 
 
 Características Elementos de liga
 Dureza a quente W,Mo,Co (com W ou Mo), 
 V,Cr. Mn
Resistência ao desgaste 
 abrasivo
 V.W,Mo,Cr,Mn
Profundidade de 
 endurecimento
 B,V,Mo, Cr,Mn,Si,Ni
 Empenamento mínimo Mo(com Cr),Cr,Mn
Aumento da tenacidade 
 (refino grão)
 V,W,Mo,Mn,Cr
 
Aço rápido com cobertura 
 
 Para diversas ferramentas de usinagem tais como brocas, machos, alargadores, 
algumas fresas; 
 A aplicação de materiais mais resistentes ao desgaste que o aço rápido (metal 
duro/cerâmica) é muito restrita, devido à forma e dimensão destas ferramentas e 
as condições de operações; 
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 Assim, o desenvolvimento destasferramentas tem caminhado no sentido da 
melhoria do próprio aço rápido, através da aplicação de uma camada de cobertura 
de um material mais resistente ao desgaste como o nitreto de titânio (TiN) (mais 
utilizado) e o carbonitreto de titânio (TiC). 
 
Aço rápido com cobertura Características da camada de cobertura 
 
 Alta dureza, na ordem de 2300 HV; 
 Elevada ductilidade; 
 Redução de formação da aresta postiça de corte; 
 Baixo coeficiente de atrito; 
 Espessura de camada de 1 à 4 microns; 
 Quimicamente inerte. 
 
METAL DURO 
 
 É um produto da metalurgia do pó composto basicamente por carbonetos 
metálicos, entre os quais podemos ressaltar: carboneto de tungstênio (WC), 
carboneto de titânio (TiC) e carboneto de tântalo (TaC), sendo utilizado como 
elemento aglutinante o cobalto. uma composição típica de 81 % de tungstênio, 6 
% de carbono e 13 % de cobalto,WC/TiC/TaC – os carbonetos têm como função 
principal oferecer dureza (Resistência); 
 co-aglutinação – o cobalto tem como função principal oferecer tenacidade 
(Resistência mecânica); 
 Apresentam elevada dureza, até cerca de 1000ºC e têm excelente condutibilidade 
térmica; 
 Nesta composição são ideias para a usinagem de ferro fundido e metais não 
ferrosos, mas são pobres na usinagem do aço devido ao forte atrito entre a 
superfície de saída da ferramenta e o cavaco de aço o que gera uma cratera na 
superfície da ferramenta; 
 Adicionando-se carboneto de titânio (TiC) e carboneto de tântalo TaC se reduz o 
atrito entre a ferramenta e o cavaco, possibilitando a usinagem do aço; 
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 A utilização do metal duro é feita, na grande maioria das vezes, na forma de 
pastilhas soldadas ou fixadas mecanicamente sobre um porta-ferramentas de aço 
(intercambiáveis); 
 O processo para obtenção destas pastilhas é denominado de sinterização (mistura 
dos pós de carboneto de tungstênio e cobalto previamente compactada). 
 
Processo de obtenção das pastilhas de metal duro 
 
O processo de sinterização é basicamente composto por três etapas: 
 
1) O composto de carbonetos + aglutinante é colocado nas matrizes; 
2) As matrizes são levadas à prensa onde ocorrerá a prensagem do composto, deixando 
a pastilha na geometria determinada; 
3) Após a prensagem as pastilhas são levadas ao forno, em uma temperatura de 
aproximadamente 1400ºC à 1600ºC, onde ocorrerá a sinterização dos grãos. Nesta 
etapa ocorre uma redução de volume de aproximadamente 10% à 15%. Uma vez 
terminada a prensagem, a pastilha poderá receber ou não cobertura, caso afirmativo 
vamos descrever no tópico metal duro com cobertura e caso negativo a pastilha está 
pronta para o trabalho. 
 
Uma vez terminada a prensagem, a pastilha poderá receber ou não cobertura. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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Classes e critérios de seleção do metal duro 
 
 Os diversos tipos de metal duro são classificados pela norma ISO em três grupos 
designados pelas letras P, M e K; 
 Existe ainda uma subdivisão dentro de cada um destes grupos usando números. 
Assim, existem os sub-grupos P01 à P50, M01 à M40 e K01 à K40; 
 
 Grupo “P” - constituído de metais duros de elevado teor de Tic + Tac que 
lhes confere uma elevada dureza a quente e resistência ao desgaste; 
 
 Indicação – materiais de cavacos contínuos tais como: aços sem 
liga, aços de baixa liga, aços ferramentas, aços inoxidáveis 
(ferrítico/martensítico). 
 Grupo “M” – é um grupo com propriedades intermediárias, sendo destinado 
a ferramentas com aplicações múltiplas. 
 
 Indicação – aços inoxidáveis (austeníticos), usinagem de 
manutenção e não seriada. 
Este grupo é indicado para a usinagem de manutenção e não seriada, 
devido a variedade de materiais que são trabalhados neste segmento. 
 
 Grupo “K” – são compostos de Wc aglomerados pelo cobalto. Este tipo de 
metal duro não é resistente ao desgaste por craterização. 
 
 Indicação – Usinagem de materiais fragéis que formam cavacos 
curtos e que não atritam muito com a superfície de saída da 
ferramenta, pois sofrem uma pequena deformação antes da quebra. 
Estes materiais são ferro fundido e não ferrosos. 
 
 
 
 
 
 
 
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Resumo das Classes e grupos de aplicação 
 
 
 
a – Aumento da velocidade de corte, aumento da resistência ao desgaste da ferramenta. 
b – Aumento do avanço, aumento da tenacidade do material da ferramenta 
 
 
 
a – Aumento da velocidade de corte, aumento da resistência ao desgaste da ferramenta. 
b – Aumento do avanço, aumento da tenacidade do material da ferramenta 
 
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a – Aumento da velocidade de corte, aumento da resistência ao desgaste da ferramenta. 
b – Aumento do avanço, aumento da tenacidade do material da ferramenta. 
 
 
 
 
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SELEÇÃO DO METAL DURO 
 
Outros fatores, além dos já citados, influem na seleção do metal duro para uma 
determinada aplicação são eles: 
 
 Severidade da operação de usinagem – operações com grandes avanços e 
profundidades de corte (desbaste) ou cortes interrompidos criam tensões elevadas na 
ferramenta, exigindo-se classes de maior tenacidade (maior teor de cobalto); 
 Velocidade de corte – a medida que a velocidade de corte cresce e a peça já sofreu 
uma operação anterior que retirou excentricidade, casca endurecida, etc (operação de 
acabamento) aumenta a adequação de utilização de classes mais resistentes ao 
desgaste. 
 
METAL DURO 
 
 Os componentes mais importantes são o carboneto de tungstênio (Wc) denominado 
fase alfa (determina a resistência ao desgaste) e o metal ligante cobalto (Co) 
denominado fase beta (determina a tenacidade). 
 
Com o tempo a adição de carboneto de titânio(TiC)(aumenta a resistência à 
craterização), de tântalo (TaC) e de nióbio(maior tenacidade ao MD) denominados fase gama. 
Melhoram muito a perfomance das ferramentas de metal-duro quanto a previnir 
desgastes que se originam nos processos de formação de cavacos particulares a cada tipo de 
material. 
 
METAL DURO COM COBERTURA 
 
 A finalidade principal de utilizar as coberturas de carboneto de titânio, óxido de 
alumínio, nitreto de titânio e carbonitreto de titânio é de aumentar a resistência ao 
desgaste da camada superior que entra em contato com o cavaco e com a peça. 
sendo que o substrato da pastilha permanece com a mesma tenacidade do metal 
duro mais simples; 
 Assim, consegue-se aumentar a vida útil da ferramenta e diminuir-se os esforços de 
corte. Com este processo de cobertura, consegue-se conjugar no mesmo material, 
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características que eram até então inconciliáveis: tenacidade e resistência ao 
desgaste; 
 Existem pastilhas com duas e até três camadas de cobertura. Geralmente a primeira 
camada, logo acima do substrato é o carboneto de titânio ou carbonitreto de titânio, 
podendo ser as vezes a única camada de cobertura; 
 As pastilhas com duas camadas tem, uma camada de óxido de alumínio ou nitreto de 
titânio por cima da camada de carboneto de titânio; 
 As pastilhas com três camadas tem, uma camada de nitreto de titânio recobrindo 
uma camada intermediária de óxido de alumínio, que, por sua vez, recobre uma 
camada de carboneto de titânio que está por cima do substrato da pastilha; 
 Quando se aumenta a espessura da cobertura, a resistência aumenta, porém a 
tenacidade diminui e começa a tendência ao lascamento. 
 
PROCESSOS DE COBERTURA 
 
 A aplicação em escala industrial de revestimento de Nitreto de titânio (TiN) em 
ferramentas de usinagem começou na década de 60 quando atravésdo processo 
CVD (Deposição química a vapor), iniciou-se o revestimento de ferramentas de metal 
duro; 
 Por volta de 1980 foi desenvolvido o processo PVD (Deposição física a vapor); 
 Os processos CVD(chemical Vapor Deposition) e PVD (Physical Vapor Deposition) 
possibilitaram o revestimento da superfície das pastilhas (3 a 6) µm de espessura de 
fase gama. 
 
METAL DURO 
 
 A aplicação proporcionou maior durabilidade à aresta de corte, pois a camada 
extrafina e extremamente dura sobre o núcleo tenaz permitiu que uma mesma 
pastilha suportasse maiores esforços de corte (em operações de desbaste) e quando 
em altas velocidades ( em operações de acabamento). 
 
 
 
 
 
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PROCESSO CVD (DEPOSIÇÃO QUÍMICA À VAPOR) (CHEMICAL VAPORIZATION 
DEPOSITION) 
 
Características 
 Temperatura de 900º C à 1100º C; 
 Coloração opaca; 
 Espessura de camada de 8 à 16 microns. 
 
Aplicação 
 Insertos positivos e negativos. 
 
Limitação 
 Não aplicado ao aço rápido devido à temperatura ser superior a de revenimento do 
aço. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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Procedimento 
 
• Para a deposição de uma camada de cobertura, pelo processo CVD, vaporiza-se a 
mistura, com os elementos químicos referentes a tal cobertura desejada; 
• Logo após esta mistura é levada a um forno específico, com temperatura da ordem de 
1000ºC e com uma pressão levemente negativa, onde se encontram as pastilhas de 
metal duro que serão cobertas; 
• Neste ambiente, acontece uma reação química cujo resultado é o vapor do carboneto 
desejado que condensa sobre o metal duro formando a camada de cobertura. 
 
 
 
PROCESSO PVD (DEPOSIÇÃO FÍSICA À VAPOR) (PHSYCAL VAPORIZATION 
DEPOSITION) 
 
Características 
 Temperatura de 400ºC à 500ºC; 
 Espessura de camada de 2 à 5 microns. 
 
Aplicação 
 Insertos positivos, podendo ser aplicado nos aços rápidos devido a faixa de 
temperatura ficar abaixo da temperatura de revenimento dos aços. 
 
Procedimento 
• Para a deposição de uma camada de cobertura, pelo processo PVD, é necessário 
que seja feito em um forno, com temperatura de aproximadamente 500ºC; 
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• No interior deste forno encontra se o “Ti”sólido e através de uma descarga elétrica o 
mesmo torna-se um gás; 
• Com a pulverização de outro gás à base de nitrogênio, no interior do forno, o gás de 
“Ti”é ionizado e devido a diferença de potencial criada pela bancada das ferramentas, 
o gás ionizado ataca a superfície das ferramentas dando origem a cobertura. 
 
 
Características dos elementos de cobertura: 
 
1) Nitreto de titânio ( TiN): 
 
 Espessura de camada de 5 à 7 microns; 
 coloração amarelada; 
 Dureza de aproximadamente 3000HV (Na camada); 
 Boa resistência química e térmica; 
 Baixa tendência de adesão (aresta postiça); 
 Diminuição do coeficiente de atrito. O nitrogênio presente na cobertura, atua como 
lubrificante sólido, acarretando um aumento de vida útil da ferramenta. 
 
Aplicação - Aço e metal duro. 
 
2) Carboneto de titânio (TiC): 
 
 Espessura de camada de 4 à 8 microns; 
 Dureza de aproximadamente 3000HV (Na camada); 
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 Promove adesão das camadas de cobertura com o substrato do metal duro; 
 Elevada dureza; 
 Elevada resistência ao desgaste por abrasão; 
 Baixa tendência de adesão (aresta postiça). 
 
Aplicação - Ferro fundido. 
 
3) Óxido de alumínio (Al2O3): 
 
 Alta resistência ao calor e a oxidação; 
 Grande estabilidade térmica em temperaturas elevadas; 
 Alta resistência ao desgaste por abrasão; 
 Material cerâmico e refratário; 
 Pequena resistência a choques térmicos e mecânicos (Baixa tenacidade). 
 
Aplicação - Ferro fundido. 
 
4) Carbonitreto de titânio (TiCN): 
 
 Espessura de camada de 3 à 5 microns; 
 Dureza de aproximadamente 3000 HV (Na camada); 
 Coeficiente de atrito pequeno, ocasionando aumento de vida útil da ferramenta; 
 Alta resistência ao desgaste por abrasão. 
 
5) Nitreto titânio alumínio (TiAlN): 
 
 Espessura de camada de 3 à 5 microns; 
 Elevada dureza; 
 Elevada resistência em altas temperaturas; 
 Elevada resistência a oxidação; 
 Baixo coeficiente de penetração de calor. 
 
 
 
 
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EFEITO DE ALGUNS ELEMENTOS SOBRE O METAL DURO 
 
 
CERÂMICAS 
 
 Muito importantes na usinagem em alta velocidade de corte em aço e ferro fundido; 
 A velocidade de corte pode ser de 4 a 5 vezes maior que as ferramentas de metal 
duro (menor tempo de usinagem); 
 A possibilidade de se utilizar baixos avanços ( na ordem de 0,1mm/volta e altas 
velocidades de corte (na ordem de 1000m/min permite excelente acabamento 
(semelhante à retificação). 
 
Principais características 
 Apresenta elevada dureza a quente e a frio; 
 Elevada resistência ao desgaste; 
 Elevada estabilidade química, evita a difusão em usinagem de altas velocidades e 
temperaturas; 
 
Limitações 
 Baixa condutividade térmica – pequena transferência de calor entre peça e 
ferramenta; 
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 Baixa tenacidade – facilidade de quebra e trincamento. 
 
Aplicações - Principalmente em ferro fundido; Aços endurecidos. As cerâmicas de corte são 
classificadas segundo o seu teor de Óxido de alumínio em cerâmica branca e cerâmica mista 
(Cermets). 
 
CERÂMICA BRANCA 
 
• Consiste de materiais com óxido de alumínio superior a 90%, o que dá a cor branca; 
• O componente principal é o coríndon (Al2O3), o qual é uma forma estável α da 
alumina; 
• O material de partida é um pó finissimo (1 a 10)µm, sendo que as peças são obtidas 
por prensagem a frio da materia prima; 
• A qualidade da ferramenta cerâmica óxida depende da sua pequena porosidade 
associada a pequenos tamanhos de grãos. 
 
CERÂMICA MISTA (CERMET) 
 
 Cermet é um composto formado por cerâmica e metal (Cerâmica/Metal); 
 1930, os primeiros cermets (Ti/Ni),frágeis e pouco resistentes à deformação plástica; 
 Evoluíram a margem do metal duro; 
 boa resistência a corrosão; 
 baixa tendência a formação de gume postiço; 
 boa resistência ao desgaste; 
 resistência a temperatura elevada; 
 alta estabilidade química. 
 
• É empregada no desbaste e no acabamento de ferro fundido duro, ferro fundido 
maleável, esferoidal e cinzento até dureza de 700 HB e de aços (aços de 
cementação, aço rápido e aço de alta liga) com dureza até 64 HRC; 
• Possui teor de (Al2O3) menor que 90%, com adição de óxidos e carbonetos metálicos, 
especialmente o TiC e o WC que inibe o crescimento dos grãos, resultando em 
elevada dureza, maior tenacidade e resistência ao impacto e aos desgastes do flanco 
e na face; 
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• Obtida por prensagem a quente, estrutura fechada , cor preta. 
 
DIAMANTES 
 
• É o material mais duro conhecido. Podem ser naturais (MCD) ou sintéticos (PCD); 
• Os naturais são monocristais e anisotrópicos; 
• A lapidação deve ser feita na direção de menor dureza e a montagem no porta- 
ferramenta deve ser feita na direção de máxima dureza; 
• São indicados na usinagem de metais leves, latão, bronze, cobre, liga de estanho, 
borracha, vidros, plásticos e pedras. 
 As usinagens de aço e ferro fundido não são possíveis com diamantes em virtude da 
afinidade do ferro com o carbono: devido à alta temperatura na região de corte, o 
carbono se transforma em grafite e reage com o ferro levando a aresta cortante a um 
rápido desgaste; 
 A velocidade de corte mínima é de 100m/min, avanços entre 0,02 e 0,06 mm/volta, 
profundidade de corte entre0,01 e 0,2 mm. Velocidades de cortes na ordem de 
2000m/min já foram experimentadas. 
 
PCD – DIAMANTE POLICRISTALINO 
 
 É um diamante artificial, constituído de partículas muito finas de diamante, de 
granulação definida para a obtenção da máxima homogenidade e densidade; 
 A camada de PCD é produzida pela sinterização das partículas de diamante com 
cobalto num processo de alta temperatura (1400ºC à 2000ºC) e alta pressão (6000 à 
7000 MPA). 
 
Vantagens 
 Elevado coeficiente de condutividade térmica – poucos pontos aquecidos na 
ferramenta; 
 Altíssima dureza; 
 Altíssima resistência ao desgaste por abrasão; 
 Tenacidade alta quando comparado com sua dureza; 
 Altos parâmetros de corte; 
 
 
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Limitações 
 Reagir quimicamente com o ferro, em temperaturas moderadas, causando 
desgaste prematuro da ferramenta; 
 Alto custo; 
 Não pode ser usado na usinagem de metais ferrosos como aço e ferro fundido. 
 
Aplicações 
 Metais não ferrosos; 
 Materiais não metálicos ( resinas, etc); 
 Metais duros; 
 Ligas de alumínio-silício; 
 Materiais duros acima de 45 HRC. 
 
CBN- NITRETO DE BORO CÚBICO 
 
 É um material sintético obtido através da reação química BCl4 + NH3 <=> BN + 
3HCL. 
 É o material mais duro que se conhece depois do diamante; 
 As pastilhas de CBN são fabricadas da mesma forma que as dos diamantes 
policristalinos; 
 Uma camada de 0,5mm de espessura, de partículas de CBN é sinterizada num 
processo de alta pressão e altas temperaturas, na presença de uma fase ligante, 
sobre o metal duro; 
 É quimicamente mais estável que o diamante, especialmente contra a oxidação; 
 Possui como vantagem a não-afinidade química do CBN com aços e ferros 
fundidos; 
 São empregadas na usinagem de aços duros (45 a 65HRc), mesmo em condições 
difíceis, aço-rápido, ligas resistentes altas temperaturas a base de NI e Co, 
revestimentos duros com altas porcentagens de WC ou Cr-Ni; 
 Tenacidade satisfatória – similar da cerâmica; 
 Existem dois tipos de CBNs – Desbaste (ap entre 0.5 e 0.8mm) e acabamento (ap 
menorque 0.5mm); 
 Elevada estabilidade térmica; 
 Substituição do processo de retificação. 
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Limitação 
 Alto custo da ferramenta – avaliar bem a relação custo/benefício. 
 
Aplicações 
 Aços endurecidos – 45 à 65 HRC; 
 Aços ferramentas; 
 Aços rápidos; 
 Ligas ferrosas; 
 Revestimentos duros; 
 Processos nos quais o diamante policristalino não pode ser usado e o metal 
duro não possue dureza suficiente; 
 Altas velocidades de corte.