Título

AVALIAÇÃO DE REVESTIMENTOS SUPERFICIAIS NA RESISTÊNCIA AO DESGASTE DE AÇO RÁPIDO AISI M2 UTILIZADO EM FERRAMENTAS DE FORJAMENTO A FRIO

EFFECT OF COATINGS ON THE WEARING RESISTANCE OF M2 HIGH SPEED STEEL FOR COLD FORGING TOOLS

Autoria

Oliveira, Carlos Augusto Silva de; Gilapa, Leônidas Cayo Mamani; König, Rafael Gomes

DOI

10.5151/2594-5327-0472

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Resumo

O objetivo deste trabalho foi estudar o efeito de revestimentos superficiais na resistência ao desgaste do aço rápido AISI M2, amplamente utilizado na fabricação de punções e matrizes para a conformação mecânica a frio. Tendo em vista que a abrasão é o mecanismo básico de desgaste predominante nos processos de conformação, foram selecionados ensaios de desgaste normalizados que permitiram a avaliação da perda de material dos corpos de prova em função, principalmente, da ação deste mecanismo. Corpos de prova fabricados com o aço AISI M2 foram revestidos com três diferentes tipos de revestimentos superficiais, o nitreto de titânio, o carbonitreto de titânio e o nitreto de cromo, aplicados pelo processo de Deposição Física de Vapor (P.V.D.). Estes corpos de prova foram submetidos a dois diferentes ensaios de desgaste em escala laboratorial, conforme as normas ASTM G65 – Ensaio de Desgaste Disco de Borracha-Areia Abrasiva e ASTM G99 – Ensaio de Desgaste Pino-sobre-Disco. Após a realização dos ensaios, foi possível determinar as curvas de evolução do desgaste da camada e do substrato para cada tipo de revestimento superficial analisado. Constatou-se que os diferentes revestimentos superficiais, em função de suas propriedades específicas, proporcionam diferentes taxas de desgaste para o material do substrato. O carbonitreto de titânio, nos dois ensaios analisados, apresentou o melhor desempenho, permitindo menores taxas de desgaste.

 

The purpose of this work was study the effect of hard coatings on wear of high speed HSS steel (AISI M2), used to manufacture cold forging punches and dies. As abrasion is the principal wear mechanism at cold forging process, were selected standard wear tests to evaluate the lost of material from specimens simulating the action of this wear mechanism. Specimens manufactured with high speed HSS steel (AISI M2) were coated with specimens were tested with two different standard wear tests, according to ASTM G65 – Standard Test Method for Measuring Abrasion Using the Dry Sand-Rubber Wheel Apparatus and ASTM G99 - Standard Test Method for Wear with a Pin-on-Disk Apparatus standards. After laboratorial tests, was possible to determine the wear evolution curves of hard coating film and substrate for each hard coating studied. Different coatings, due their specific properties, provide different wear rates of material. The titanium carbonitride, for both tests, presented the best performance, with the smallest wear rates.

Palavras-chave

Revestimentos superficiais; Conformação mecânica; Abrasão; Ensaios de desgaste.

Hard coatings; Cold forging; Abrasion; Wear tests.