Efeito da velocidade de corte, ângulo de posição da fresa e condição quanto ao tratamento térmico, sobre a tensão residual induzida na superfície obtida pela operação de fresamento de faceamento do aço ABNT 4340 - Airton de Souza (2019)
Dentre os diversos processos de fabricação destaca-se a usinagem. Dentre suas operações tem-se a de fresamento que por sua vez, assim como as demais, confere características à superfície gerada que influem no desempenho do componente ou peça em trabalho. Uma destas características é a tensão residual induzida pelo processo. Dependendo de seu caráter, trativo ou compressivo, intensidade e profundidade afetada, pode ser benéfica ou deletéria. Neste trabalho foi investigado o efeito dos parâmetros, velocidade de corte, ângulo de posição da fresa e condição do material (aço ABNT 4340) obtida pelos tratamentos térmicos de recozimento e normalização, sobre a tensão residual induzida na superfície. Para isto, foi realizado um planejamento fatorial 2x3x2 com três réplicas. Realizada a caracterização do aço ABNT 4340 por meio de ensaio de tração, análise química e ensaio metalográfico. Foram preparados 36 corpos de prova nas dimensões de 75x60x27mm (18 receberam tratamento térmico de recozimento e 18 de normalização) fresados previamente afim de conferir-lhes dimensões compatíveis ao dinamômetro que foi utilizado para obter a força de usinagem e suas componentes. Os ensaios de fresamento foram realizados conforme o planejamento fatorial. As tensões residuais obtidas pelo método do furo central. Os resultados obtidos foram organizados e analisados sobre os aspectos qualitativo, perfil ao longo da profundidade, e quantitativo, tensão residual no ponto mais próximo à superfície, 17m. Os resultados indicaram que o aumento da velocidade de corte fez com que a tensão residual induzida na superfície fosse compressiva ou menos trativa. A variação do ângulo de posição exerceu efeito discreto sobre a tensão residual. O material fresado na condição normalizada apresentou tensões residuais compressivas enquanto que na condição recozido, trativas. Para avaliação do aspecto quantitativo foi realizada uma análise de variância para os dados referentes às tensões residuais induzidas na profundidade de 17m. A análise de variância retornou que os dados seguem uma distribuição normal e que os fatores velocidade de corte e tratamento térmico se mostraram significativos ao nível de confiança de 95% tanto isoladamente quanto nas interações de segunda ordem, velocidade de corte com tratamento térmico e tratamento térmico com ângulo de posição e de terceira ordem, velocidade de corte, ângulo de posição e tratamento térmico. Foi observado desvio padrão alto entre as réplicas para os perfis de tensão residual para todas as condições estudadas.