Title

ESTUDO DO DESGASTE DE PUNÇÕES DE METAL-DURO UTILIZADOS NO CORTE DE CHAPAS PARA FABRICAÇÃO DE ROTORES E ESTATORES DE MOTORES ELÉTRICOS

WEAR OF WC-Co CERMET PUNCHES USED TO CUT STEEL SHEETS FOR FABRICATING ROTORS AND STATORS OF ELECTRICAL MOTORS

Authorship

Tschiptschin, André Paulo; Landgraf, Fernando José Gomes; Girotto, Ellen Regina

Tschiptschin, André Paulo

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Landgraf, Fernando José Gomes

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Girotto, Ellen Regina

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DOI

10.5151/5463-5463-0016

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Abstract

Punções de metal duro, utilizados em operações de corte de chapas de aço baixo carbono para fins elétricos (rotores e estatores), têm apresentado desgaste excessivo, demandando afiamento após um pequeno número de operações de corte. Foram feitas análises microestruturais, de composição química e da superfície desgastada das ferramentas, visando identificar os mecanismos responsáveis pelo desgaste acentuado das mesmas. Para tanto foram utilizadas as técnicas de microscopia eletrônica de varredura e espectrometria por dispersão de energia de raios-X (EDS) para análise química localizada. Alguns punções apresentaram um “colar de desgaste” acentuado e formação de um degrau com cerca de 0,9 mm de profundidade. Na região desgastada observou-se esboroamento das partículas de WC, decorrente de perda de cobalto, detectada por análise EDS de raios-X. Quando não houve formação acentuada de colar de desgaste observou-se esboroamento de partículas de cobalto nas arestas de corte, principalmente nas regiões de menores raios de curvatura. As evidências indicam a ocorrência de lixiviação do Co, devido ao contato com o óleo solúvel, levando a um processo sinérgico de erosão-corrosão da ferramenta. O controle do pH do óleo lubrificante é uma variável importante para o controle do processo de desgaste.

WC - 12% Co cermet punches, used to cut low carbon sheet steel for manufacturing rotors and stators of electrical motors, have been showing excessive wear, requiring grinding after just relatively few cutting operations. Microstructure, chemical composition and wear surfaces of the punches were analyzed using Scanning Electron Microscopy and X-Ray Energy Dispersive Spectrometry, in order to identify the operating wear mechanisms. Some punches showed a well pronounced wear collar 0.9 mm in depth. In the wear region, WC particles crumbled due to Co loss were observed, detected by X-Ray EDS analyses. In the cases where a "wear collar" was not formed, crumbling of the WC particles was only observed on the cutting edges of the punch, especially at regions showing small radius of curvature. Co lixiviation during contact with soluble oils led to a synergistic erosion-corrosion process of the punches. Control of the pH of the lubricant is important to reduce the erosion-corrosion wear process of the punches.

Keywords

Metal duro; Desgaste; Erosão-corrosão; Lixiviação de cobalto.

Cerme; Wear; Erosion-corrosion; Co lixiviation.