Avaliação da influência das microestrutras brutas de fusão no processo de usinagem de ligas alumínio – nióbio solidificadas com fluxo de calor transiente

Abstract

As microestruturas brutas de fusão exercem forte influência nas propriedades mecânicas e químicas de ligas metálicas. A formação destas microestruturas está relacionada a perturbação na frente de solidificação que podem gerar segregações de soluto ou solvente, melhor ou piores distribuições dos constituintes e defeitos, como porosidades, entre outros. Na literatura, poucos estudos correlacionam as microestruturas brutas de fusão com a usinabilidade do material. Menos ainda, são os trabalhos que estudam ligas de alumínio com metais refratários, que por terem pontos de fusão mais elevados, têm potencial para aplicações a temperaturas mais elevadas e pequenos acréscimos na densidade do alumínio. Neste contexto, este trabalho propõe o estudo da influência das microestruturas brutas de fusão, geradas em um dispositivo de solidificação unidirecional com fluxo de calor transitório para as ligas Al0,4%Nb e Al0,8%Nb, e sua correlação com os parâmetros de usinagem no processo de fresamento, com a análise da taxa de aquisição de força na direção Fx, Fy e Fz, usinagem realizada com inserto de metal duro R290-12T308M-PM 4240 CoroMillⓇ 290 – 12T3, preservando os parâmetros de corte constante em cada superfície fresada, velocidades de corte (vc) de 600m/min, avanços por dente (f2) de 0,20mm/rot , profundidade de corte (Pc = 1,0mm) e rotação por minutos (rpm = 2728) comparando a medição de força, com as taxas de resfriamento descritos pelas leis experimentais obtidas para ambas as ligas (Al0,4%Nb e Al0,8%Nb) respectivamente: VL= 1,60(PL)-0,144 e VL= 2,33(PL)-0,144; T􁈶 =42,58(PL)-0,72 e T􁈶 =13,14(PL)-0,41; GL: 28,00(PL)-0,6 e GL=8,95(PL)-0,43. Os parâmetros estatísticos dos valores quadráticos do inglês, root mean square (RMS), das força de corte na direção Fx, Fy e Fz, na solidificação unidirecional em regime transiente de trasnferência de calor, diminuem, mais distante da chapa/molde no crescimento dos grãos, partindo da direção conquilhada para zona equiaxial.