Title

ESTUDO DO EFEITO DA NITRETAÇÃO NA RESISTÊNCIA AO DESGASTE DE PENTES DE LAMINAÇÃO DE ROSCA

EFFECT OF NITRIDING ON WEAR OF THREAD ROLLING DIES

Authorship

Pollnow, James Alberto; Vieira, Luis Carlos; König, Rafael Gomes

Pollnow, James Alberto

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Vieira, Luis Carlos

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König, Rafael Gomes

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DOI

10.5151/5463-5463-0004

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Abstract

O objetivo deste trabalho foi estudar o efeito da nitretação a baixa pressão sob vácuo na resistência ao desgaste de ferramentas utilizadas na laminação de roscas em parafusos, denominadas pentes de laminação. Durante a laminação da rosca, a abrasão e a adesão são os mecanismos de desgaste predominantes na interface de contato ferramenta/material. A abrasão deteriora o perfil dos pentes de laminação, gerando desvios na tolerância dimensional, enquanto a adesão de partículas do material deformado produz incrustações que prejudicam o acabamento final da rosca. Nestas duas condições, as ferramentas são descartadas do processo. A nitretação foi escolhida por produzir uma camada de alta dureza superficial, recomendável para condições de desgaste abrasivo, através de um processo relativamente simples. Para a realização deste estudo, os pentes nitretados foram avaliados em diferentes condições: diferentes tipos de material deformado (aço inoxidável austenítico AISI 302 HQ e aço baixo carbono SAE 1015) e de perfil de rosca (rosca máquina métrica e rosca chip-board), proporcionando, conseqüentemente, diferentes solicitações à camada nitretada. Os pentes de laminação nitretados, quando comparados aos pentes sem tratamento, apresentaram desempenhos superiores, independentemente da condição de trabalho avaliada, tanto com relação à vida útil da ferramenta quanto ao acabamento da rosca.

The purpose of this work was study the effect of low pressure nitriding on wear of thread rolling dies used to make thread on screws. During thread rolling, abrasion and adhesion are main wear mechanisms on tool/material interface. Abrasion erodes thread rolling dies profile, providing deviations in dimensional tolerance, while adhesion of fragments produces damages on thread finishing. Both conditions, tools are rejected from the process. Nitriding was chosen due to produce a high hardness superficial layer, suggested for abrasive wear, through a simple process of treatment. For this work, nitrited thread rolling dies were evaluated in two different conditions: different types of cold forging steel (austenitic stainless steel AISI 302 HQ and low carbon steel SAE 1005) and thread profile (metric and chip-board thread), providing different kind of stress on nitrited layer. Nitrited thread rolling dies, when compared with thread rolling dies without treatment, showed better performance, for all evaluated conditions, since tool life until thread finishing.

Keywords

Nitretação; Abrasão; Pentes de laminação.

Nitriding; Abrasion; Thread rolling dies.