Ferros fundidos: como a forma da grafita influencia a usinagem

Série Usinabilidade dos materiais • Parte 4
Por Neider Soares
Adaptação editorial: Usinagem360

A expressão ferro fundido reúne materiais com comportamentos diferentes na usinagem. A forma como a grafita aparece na microestrutura ajuda a explicar por que uma ferramenta e uma condição de corte bem-sucedidas em uma peça não devem ser transferidas automaticamente para outra.

Nesta quarta parte da série, o foco está nos ferros fundidos cinzento, nodular e vermicular. O ponto de partida retoma a primeira parte: dureza, isoladamente, não descreve toda a dificuldade de um processo.

Cinzento: grafita lamelar e cavacos curtos

No ferro fundido cinzento, a grafita aparece em forma de lamelas. Essa configuração favorece a fragmentação do cavaco e contribui para um comportamento geralmente favorável ao corte.

A facilidade de formação do cavaco não elimina o desgaste da ferramenta. A matriz e os constituintes abrasivos do material também influenciam a vida da aresta. Em condições mais abrasivas, o desgaste de flanco precisa ser acompanhado.

O material particulado gerado durante a operação e a integridade de bordas finas são outros pontos de atenção. Observar somente o tempo de corte pode deixar de lado problemas que aparecem na qualidade da peça ou na continuidade do trabalho.

Metal duro revestido e cerâmicas adequadas ao ferro fundido estão entre as alternativas de ferramenta. A escolha e a condição de refrigeração devem considerar a operação específica.

Nodular: maior tenacidade muda as exigências

No ferro fundido nodular, a grafita se apresenta em nódulos, aproximadamente esféricos. Essa diferença em relação às lamelas do cinzento está associada a maior tenacidade e ductilidade do material.

Durante a usinagem, podem surgir exigências maiores de esforço e temperatura na região da aresta. O comportamento do cavaco também deve ser observado, sem presumir que será igual ao obtido no cinzento.

A rigidez da fixação e do porta-ferramentas ganha importância para manter a estabilidade. Geometria e revestimento precisam ser compatíveis com a classe do ferro fundido, a matriz e o tipo de corte.

Assim, a seleção não deve se limitar ao nome nodular. A condição do material e o desgaste efetivamente observado ajudam a orientar os ajustes.

Vermicular: atenção à solicitação da aresta

O ferro fundido vermicular, também conhecido como CGI, apresenta grafita de forma compacta e alongada. Sua microestrutura difere tanto das lamelas do cinzento quanto dos nódulos do nodular.

Em comparação com o cinzento, a usinagem pode exigir mais da ferramenta e reduzir sua vida útil. Não há, porém, um percentual único que descreva todas as aplicações: material, operação, ferramenta e parâmetros precisam fazer parte da comparação.

O acompanhamento do desgaste de flanco e de cratera, a estabilidade do gume e as condições térmicas do corte são pontos importantes nessa avaliação. A escolha da classe da ferramenta deve partir dessas exigências e ser validada na operação.

A microestrutura orienta o diagnóstico

A forma da grafita ajuda a compreender a formação do cavaco e as solicitações de corte. A matriz completa essa análise, influenciando o desgaste e o desempenho da ferramenta.

Nesta análise, permanece o mesmo princípio: avaliar usinabilidade significa relacionar o material às condições reais de produção. Vida da ferramenta, esforços, superfície e cavaco precisam ser considerados em conjunto para definir um processo estável.

Sobre o autor

Neider Soares é colaborador do Usinagem360. Artigo adaptado de material do autor, com autorização de republicação.

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