Análise das tensões residuais induzidas pelo processo de torneamento duro do aço ABNT 4340 - SILVA, Lucas Bonino (2021)
Tensões residuais foram induzidas em corpos de prova do aço ABNT 4340 temperado e revenido por meio da operação de torneamento ortogonal, variando-se os parâmetros de usinagem baseado em um planejamento de experimentos estatístico de superfície de resposta. O experimento analisou a variação da velocidade de corte (Vc), da taxa de avanço ( f ), da profundidade de corte (ap) e da dureza (H) do material. Para caracterizar os corpos de prova, foram aferidas as tensões residuais nas direções do avanço (sf ) e da velocidade de corte (sVc) através da técnica do furo cego incremental, além da medição da rugosidade média do perfil (Ra) e da altura máxima do perfil de rugosidade (Rt). Também foram obtidas metalografias das seções transversais de cada amostra, evidenciando a região próxima a face usinada para caracterizar a microestrutura do material. Para a rugosidade média, somente o avanço, sua interação quadrática ( f 2) e a interação Vcxap foram considerados estatisticamente significativos, com contribuições de 92,80%, 5,14% e 0,26% na resposta. Já para a altura máxima, somente o avanço e sua interação de segunda ordem tiveram alguma significância, com contribuições de 92,77% e 5,72%. Os resultados demonstraram que é possível obter rugosidades classe N5 e N6, que evidenciam o potencial do torneamento duro na substituição de operações de retificação. Ainda, os modelos de regressão tiveram excelentes coeficientes de ajuste, podendo ser utilizados para previsão e controle da rugosidade final. As tensões residuais em ambos as direções, no geral, ficaram próximos de zero, com uma leve tendência à compressão. Os menores valores encontrados foram sf = −115;2MPa e sVc = −152;1MPa. Porém, o modelo regressivo proposto não possui uma boa correção com os dados experimentais, sendo impossível analisar o comportamento das tensões residuais. Não foi registrada a formação de camada branca em nenhum dos espécimes avaliados, bem como não foram vistas alterações na microestrutura das amostras. Não foram encontrados desgastes significativos nas pastilhas de metal duro revestido utilizadas.