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Características e aplicações dos revestimentos de ferramentas de metal duro

30 de setembro de 2024 vista: 4,093

Os revestimentos de metal duro são utilizados principalmente em ferramentas de corte e possuem as seguintes características: Os revestimentos aumentam efetivamente a resistência ao desgaste dos carbonetos, reduzem o coeficiente de atrito entre a peça de trabalho e o [...]

Os revestimentos de metal duro são utilizados principalmente em ferramentas de corte e possuem as seguintes características

Os revestimentos aumentam efetivamente a resistência ao desgaste dos carbonetos, reduzem o coeficiente de atrito entre a peça de trabalho e a superfície da ferramenta, diminuem as forças de corte e baixam as temperaturas de corte. Como resultado, as velocidades de corte podem ser aumentadas sem comprometer a vida útil da ferramenta.

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As ferramentas revestidas não são adequadas para maquinar materiais como ligas de titânio e aço inoxidável austenítico. Atualmente, os carbonetos com revestimento de superfície são utilizados principalmente em processos de semi-acabamento e acabamento. Com o desenvolvimento da tecnologia de revestimento e a melhoria dos processos, espera-se que a gama de aplicações destas ligas se expanda ainda mais.

pastilhas de metal duro

Com base em diferentes materiais de revestimento, ferramentas de metal duro revestidas podem ser classificados nos quatro tipos seguintes:

Pastilhas revestidas a TiC;

Espessura do revestimento: 5-7 μm;
Dureza do revestimento: HV 3200-3250;
Características: Este foi o primeiro tipo de pastilha revestida a aparecer. Apresenta uma elevada dureza do revestimento e uma boa difusão no substrato, resultando numa forte ligação entre o revestimento e o substrato. No entanto, ocorre descarbonetação entre o revestimento e o substrato, que aumenta com a espessura do revestimento. Este facto conduz a uma diminuição da resistência à flexão, a um aumento da fragilidade e a uma maior tendência para lascar durante o corte.

Pastilhas revestidas a TiN;

Espessura do revestimento: 8-12 μm;
Dureza do revestimento: Inferior ao TiC;
Características: Os revestimentos de TiN têm uma dureza inferior à dos revestimentos de TiC, e a sua resistência de ligação ao substrato é também inferior à do TiC. Os revestimentos de TiN apresentam uma boa condutividade térmica e coeficientes de atrito mais baixos com materiais à base de ferro, o que resulta numa melhor resistência ao desgaste dos bordos. Além disso, os revestimentos de TiN têm uma suscetibilidade reduzida à formação de fases frágeis entre o revestimento e o substrato, permitindo revestimentos mais espessos em comparação com o TiC.

Pastilhas revestidas de compósito TiN-TiC;

Espessura do revestimento: A primeira camada na superfície do substrato é de TiC, com uma espessura de aproximadamente 1 μm, seguida de uma camada exterior de TiN.
Características: O objetivo da camada inicial de TiC é obter uma ligação forte. Segue-se um revestimento composto de carbonetos e nitretos que se infiltram mutuamente, sendo a camada exterior de TiN. Em comparação com os revestimentos de TiC puro, as vantagens deste revestimento compósito incluem uma maior condutividade térmica, melhor resistência ao desgaste adesivo e uma ligação mais forte ao substrato. Por outras palavras, este revestimento compósito combina as vantagens dos revestimentos de TiN e TiC.

pastilhas de metal duro

Pastilhas com revestimento metalo-cerâmico (Al2O3) e pastilhas com revestimento duplo;

O primeiro envolve o revestimento de Al2O3 sobre o substrato de metal duro, enquanto o segundo envolve a aplicação de Al2O3 sobre uma pastilha revestida de TiC. As pastilhas com revestimento duplo podem ser utilizadas para processar componentes de aço e ferro fundido a velocidades de corte de 5-6,7 m/s (300-400 m/min) com uma vida útil da ferramenta de 900 segundos.

Para os revestimentos acima referidos baseados em pastilhas de metal duro, o K01 é utilizado como substrato para cortar aço e o K20 é utilizado para cortar componentes de ferro fundido.

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