Como fornecedor de tubos de aço inoxidável 420, encontro frequentemente clientes que não têm certeza sobre as ferramentas de corte mais adequadas para usinar esse material específico. Nesta postagem do blog, compartilharei alguns insights sobre as ferramentas de corte que funcionam bem com tubos de aço inoxidável 420, com base na minha experiência na indústria.
Compreendendo o tubo de aço inoxidável 420
Antes de se aprofundar nas ferramentas de corte, é essencial compreender as características do tubo de aço inoxidável 420. O aço inoxidável 420 é um aço inoxidável martensítico, o que significa que pode ser tratado termicamente para atingir alta dureza e resistência. Contém aproximadamente 12% de cromo, proporcionando boa resistência à corrosão, principalmente em ambientes amenos. A dureza do aço inoxidável 420 pode variar de relativamente macia no estado recozido a muito dura quando tratada termicamente. Esta variação na dureza tem um impacto significativo na escolha das ferramentas de corte. Você pode encontrar informações mais detalhadas sobreTubo de aço inoxidável 420.
Ferramentas de corte de aço rápido (HSS)
O aço rápido é um material tradicional e amplamente utilizado para ferramentas de corte. As ferramentas de corte HSS são relativamente baratas e podem ser facilmente reafiadas. Para usinar tubos de aço inoxidável 420 em estado recozido, as ferramentas HSS podem ser uma boa opção.
As ferramentas HSS possuem boa tenacidade, o que lhes permite suportar as forças de corte sem lascar facilmente. No entanto, eles têm limitações quando se trata de usinagem em alta velocidade ou corte de aço inoxidável 420 com tratamento térmico. A resistência a altas temperaturas do HSS não é tão boa quanto a de alguns outros materiais. Em altas velocidades de corte, o calor gerado pode fazer com que a ferramenta HSS perca sua dureza, resultando em rápido desgaste da ferramenta.
Ao usar ferramentas HSS para tubos de aço inoxidável 420, é importante manter a velocidade de corte relativamente baixa. Uma velocidade de corte típica para ferramentas de torneamento HSS em aço inoxidável 420 recozido pode estar na faixa de 20 a 30 metros por minuto. As taxas de avanço também devem ser cuidadosamente controladas para evitar sobrecarregar a ferramenta.
Ferramentas de corte de metal duro
Ferramentas de corte de metal duro são uma escolha popular para usinagem de tubos de aço inoxidável 420, especialmente quando são necessários maior produtividade e melhor acabamento superficial. O metal duro é um material duro e resistente ao desgaste, que pode suportar altas velocidades e temperaturas de corte.
Existem dois tipos principais de metal duro: metal duro e metal duro revestido. O metal duro é feito pela sinterização de partículas de carboneto de tungstênio com um metal aglutinante, geralmente cobalto. Possui excelente dureza e resistência ao desgaste, tornando-o adequado para cortar aço inoxidável 420 recozido e tratado termicamente.
As ferramentas de metal duro com revestimento elevam o desempenho do metal duro para o próximo nível. O revestimento pode proporcionar benefícios adicionais, como atrito reduzido, maior resistência ao calor e maior vida útil da ferramenta. Os revestimentos comuns incluem nitreto de titânio (TiN), carbonitreto de titânio (TiCN) e nitreto de alumínio e titânio (AlTiN).
Ao usar ferramentas de metal duro para tubos de aço inoxidável 420, velocidades de corte mais altas podem ser empregadas em comparação com ferramentas HSS. Por exemplo, em operações de torneamento, velocidades de corte de 80 a 150 metros por minuto podem ser alcançadas com ferramentas de metal duro, dependendo do tipo específico de metal duro e da dureza do aço inoxidável 420. No entanto, as ferramentas de metal duro são mais frágeis do que as ferramentas HSS, portanto, o controle adequado dos cavacos e os parâmetros de corte são cruciais para evitar a quebra da ferramenta.
Ferramentas de corte de cerâmica
As ferramentas de corte de cerâmica são conhecidas por sua dureza e resistência ao calor extremamente altas. Eles são adequados para usinagem em alta velocidade de tubos de aço inoxidável 420 com tratamento térmico. As ferramentas de cerâmica podem operar em velocidades de corte várias vezes superiores às das ferramentas de metal duro.
Contudo, as ferramentas cerâmicas são muito frágeis e requerem condições de corte precisas. Eles são sensíveis a choques e vibrações, portanto a configuração de usinagem deve ser rígida e os parâmetros de corte cuidadosamente otimizados. As taxas de avanço para ferramentas de cerâmica são geralmente mais baixas do que aquelas para ferramentas de metal duro para evitar desgaste excessivo ou quebra da ferramenta.
Uma das vantagens das ferramentas cerâmicas é a capacidade de produzir um bom acabamento superficial no tubo de aço inoxidável 420. Eles também podem reduzir as forças de corte, o que é benéfico para todo o processo de usinagem.
Ferramentas de corte de diamante
Ferramentas de corte diamantadas, tanto naturais quanto sintéticas, oferecem o mais alto nível de dureza e resistência ao desgaste. Eles são ideais para usinar tubos de aço inoxidável 420 quando são necessárias precisão e qualidade de superfície extremamente altas.
No entanto, as ferramentas diamantadas são muito caras e são utilizadas principalmente em aplicações especializadas. Eles também não são adequados para cortar materiais ferrosos como o aço inoxidável 420 em todos os casos. Em altas temperaturas, o diamante pode reagir com o ferro do aço inoxidável, causando desgaste da ferramenta. Portanto, ao usar ferramentas diamantadas para tubos de aço inoxidável 420, as condições de corte devem ser cuidadosamente controladas para minimizar a temperatura na aresta de corte.
Considerações para seleção de ferramentas de corte
Ao escolher a ferramenta de corte certa para usinar tubos de aço inoxidável 420, vários fatores precisam ser considerados:
- Dureza do Aço Inoxidável 420: Como mencionado anteriormente, a dureza do material desempenha um papel crucial. O aço inoxidável 420 recozido pode ser usinado com uma gama mais ampla de ferramentas de corte, enquanto o aço inoxidável 420 tratado termicamente requer ferramentas mais resistentes ao desgaste, como metal duro, cerâmica ou diamante.
- Operação de usinagem: Diferentes operações de usinagem, como torneamento, fresamento, furação ou retificação, requerem diferentes tipos de ferramentas de corte. Por exemplo, uma broca é usada para fazer furos, enquanto uma ferramenta de torneamento é usada para moldar a superfície externa do tubo.
- Requisitos de produtividade: Se a alta produtividade for uma prioridade, as ferramentas de corte de metal duro ou cerâmica são melhores escolhas, pois podem operar em velocidades de corte mais altas. No entanto, se o custo for uma grande preocupação e o volume de produção for baixo, as ferramentas HSS poderão ser mais adequadas.
- Requisitos de acabamento de superfície: Para aplicações onde é necessário um acabamento superficial liso, ferramentas de diamante ou metal duro revestido podem fornecer melhores resultados em comparação com ferramentas HSS.
Comparação com outros aços inoxidáveis martensíticos
Também é interessante comparar a usinagem do tubo de aço inoxidável 420 com outros aços inoxidáveis martensíticos, comoTubo de aço inoxidável 403eaço inoxidável 440C.
O aço inoxidável 403 tem uma composição semelhante ao aço inoxidável 420, mas pode ter propriedades mecânicas ligeiramente diferentes. Em geral, as ferramentas de corte e os parâmetros de usinagem do aço inoxidável 403 são comparáveis aos do aço inoxidável 420. No entanto, o aço inoxidável 440C é conhecido por seu alto teor de carbono, o que o torna mais duro e resistente ao desgaste do que o aço inoxidável 420. A usinagem do aço inoxidável 440C geralmente requer ferramentas de corte mais avançadas, como ferramentas de cerâmica ou diamantadas, mesmo para operações de usinagem relativamente simples.
Conclusão
Concluindo, a escolha de ferramentas de corte para usinagem de tubos de aço inoxidável 420 depende de vários fatores, incluindo a dureza do material, a operação de usinagem, requisitos de produtividade e requisitos de acabamento superficial. As ferramentas de aço rápido são adequadas para aço inoxidável 420 recozido e produção de baixo volume, enquanto as ferramentas de metal duro são uma opção versátil para uma ampla gama de condições de usinagem. Ferramentas de cerâmica e diamante são reservadas para usinagem de alta velocidade e aplicações onde alta precisão e qualidade superficial são essenciais.
Se você está no mercado de tubos de aço inoxidável 420 ou tem dúvidas sobre como usiná-los, não hesite em nos contatar para obter mais informações. Estamos aqui para ajudá-lo a fazer as escolhas certas para suas necessidades específicas.
Referências
- Manual ASM Volume 16: Usinagem. ASM Internacional.
- Manual de dados de usinagem, terceira edição. Associados de Pesquisa Metcut.