Title

WEAR OF CARBIDE TOOLS IN MACHINING INCONEL 751

DESGASTE EM FERRAMENTAS DE METAL DURO NA USINAGEM DA LIGA INCONEL 751

Authorship

Lima, Fabio de Freitas; Silva, Rosemar Batista da; Silva, Flávio José da; Barrozo, Marcos Antônio de Souza; Machado, Álisson Rocha

Lima, Fabio de Freitas

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Silva, Rosemar Batista da

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Silva, Flávio José da

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Barrozo, Marcos Antônio de Souza

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Machado, Álisson Rocha

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DOI

10.5151/5463-5463-17209

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Abstract

The aim of this work is to study the types of wear and the wear mechanisms that predominates in carbide tools (WC/Co, WC/6%Co TiAlN and WC/10%Co TiAlN) during turning of nickel base alloy - Inconel 751. DOE technique with the following input variables: tool material (WC/Co, WC/6%Co TiAlN and WC/10%Co TiAlN), cutting speed, tool geometry and lubri-cooling atmosphere (dry, argon rich and oxygen rich). In each machining test a new tool edge was used up to the end of the tool life with interruptions for wear measurements. At the end of the tests the tools were analyzed with the help of optical microscopy. The results showed that the cutting speed, the tool geometry and the lubri-cooling atmospheres have influenced the types of wear and the tool life. Average flank wear (VBB) and nose wear (VBC) prevailed depending upon the cutting conditions and tool material used. Overall the WC/6%Co TiAlN tools showed the best performance, followed by the WC/Co and the WC/10%Co TiAlN. The lowest tool lives were found in dry condition and nose wear was accelerated in WC/10%Co TiAlN, particularly at higher cutting speeds. Attrition, abrasion and diffusion were the dominant wear mechanisms found.

O objetivo deste trabalho é estudar os tipos de desgaste e os mecanismos a eles associados em ferramentas de metal duro (WC/Co, WC/6%Co TiAlN and WC/10%Co TiAlN) durante o torneamento da liga a base de níquel – Inconel 751. A técnica de planejamento de experimentos foi utilizada com as seguintes variáveis: material da ferramenta (WC/Co, WC/6%Co TiAlN e WC/10%Co TiAlN), velocidade de corte, geometria da ferramenta e atmosfera lubri-refrigerante (a seco, rica em argônio e rica em oxigênio). Em cada teste de usinagem foi utilizada uma aresta de corte nova até o fim de vida da ferramenta com interrupções para as medidas de desgaste. Ao final dos ensaios as ferramentas foram analisadas com auxílio de microscopia ótica. Os resultados mostraram que a velocidade de corte, a geometria da ferramenta e as atmosferas lubri-refrigerantes tiveram influência nos tipos de desgaste e na vida das ferramentas. O desgaste de flanco médio (VBB) e o desgaste de ponta (VBC) foram predominantes dependendo das condições de corte e do material da ferramenta utilizada. Em todos os ensaios, as ferramentas com WC/6%Co TiAlN em sua composição mostraram o melhor desempenho, seguido pelas WC/Co e WC/10%Co TiAlN. As menores vidas foram observadas na condição a seco, o desgaste de ponta (VBC) foi acelerado nas ferramentas WC/10%Co TiAlN, particularmente em altas velocidades de corte. Attrition (adesão), abrasão e difusão foram os mecanismos de desgaste encontrados.

Keywords

Wear; Carbide; Inconel.

Desgaste; Metal duro; Inconel.