Avaliação do recobrimento de TiN aplicado em ferramenta de aço AISI 1045 para o processo de soldagem por atrito, FSW

• Ano de defesa: 2018
• Autor(a) principal: Oliveira, Paulo Rodrigues
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade do Estado do Rio de Janeiro; Centro de Tecnologia e Ciências::Faculdade de Engenharia; BR; UERJ; Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica
• Palavras-chave em Português: Mechanics engineering; Welding; Aluminum alloy; Titanium alloys; Tool-steel; Engenharia Mecânica; Soldagem; Ligas de alumínio; Ligas de titânio; Aço para ferramentas; CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA
• Link de acesso: http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/11675

O processo de soldagem por fricção e mistura mecânica, FSW (Friction Stir Welding), consiste na realização da união de materiais, dissimilares ou não, com o uso de uma ferramenta rotativa, responsável pelo aquecimento e mistura das partes a serem soldadas. Neste processo não ocorre a fusão dos materiais envolvidos e uma série de defeitos, oriundos do processo de soldagem, são eliminados. Desenvolvido durante a década de 1990 pelo instituto TWI (The Welding Institute) o processo FSW é destaque, devido ao baixo custo para a realização de soldas em ligas que tradicionalmente apresentam dificuldade de união pelos processos de soldagens convencionais. Como exemplo citamos as ligas de Al de aplicação na indústria aeronáutica, aeroespacial e de construção naval das séries 2XXX.X (Al-Cu), 5XXX.X (Al-Mg), 6XXX.X (Al-Mg-Si) e 7XXX.X (Al-Zn). Também o processo FSW vem sendo aplicado não só a ligas de Al, como também em ligas de maior dureza e resistência como aço e ligas de Ti. Peça fundamental no processo FSW a ferramenta responsável pela penetração, fricção e formação do cordão de solda requer criterioso método de seleção, para a obtenção de uma relação custo/benefício viável a produção. O objetivo deste trabalho é avaliar o recobrimento superficial realizado em ferramentas de aço AISI 1045 para o processo FSW visando o aumento da vida útil e mantendo o baixo custo para a sua fabricação. O desenvolvimento deste trabalho consistiu no recobrimento de amostras de aço AISI 1045 com TiN, pelo método Magnetron Sputtering, caracterização do filme depositado através de técnicas de difração de Raios X (DRX), microscopia eletrônica de varredura (MEV), espectroscopia de fotoelétrons por Raio X (XPS) e ensaios de microdureza Vickers (HV). O rendimento das ferramentas foi avaliado através da realização de ensaios pelo processo FSP, comparando esforços resultantes e deformações entre as ferramentas, com e sem recobrimento.