Avaliação do processo de produção de uma lâmina de faca empregando a liga AISI 440 (DIN 1.4116)

• Ano de defesa: 2023
• Autor(a) principal: Meurer, Fábio Júnior
• Orientador(a): Schaeffer, Lirio
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Palavras-chave em Português: Aço inoxidável martensítico; Otimização de processos; Indústria metalúrgica
• Palavras-chave em Inglês: Metallurgy; Blade; Industrial optimization; AISI 440
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/10183/263259

Este trabalho tem por objetivo aprimorar a metodologia empregada no processo de fabricação de uma lâmina em aço AISI 440 (DIN 1.4116), de modo a aperfeiçoar processos utilizados atualmente e avaliar a possibilidade de reduzir a quantidade da matéria prima. Para isso se produziu amostras com metodologia convencional (corte, têmpera, revenimento e tratamento criogênico) e amostras com a adição do forjamento a frio antes dos tratamentos térmicos. O intuito da adição da operação do forjamento a frio, foi de reduzir a matéria prima, além de elevar a qualidade do produto final gerado. Para validação dos valores dimensionais obtidos, utilizou-se a análise numérica não-linear realizada pelo software ANSYS® Workbench. Utilizando um modelo com 50% do tamanho real, obteve-se a variação de aproximadamente 18% entre o alongamento obtido na simulação computacional e na análise dimensional, além da interpretação do comportamento da amostra na ferramenta. Ambas as amostras, forjadas e não forjadas, após serem tratadas termicamente, passaram pelas etapas de usinagem e afiação. Com o produto acabado, para avaliar as amostras se utilizou o ensaio de dureza, partículas magnéticas (avaliação de trincas e microtrincas), capacidade de corte e corrosão por imersão. O ensaio de dureza revelou valores semelhantes entre as amostras forjadas e não forjadas. O ensaio de partículas magnéticas demostrou similaridades entre as amostras forjadas e não forjadas, apresentando ausência de fraturas. O ensaio de capacidade de corte apresentou uma maior eficácia da amostra forjada. O ensaio de corrosão exibiu maior concentração de pites de corrosão na amostra forjada, porém o ensaio apresentou que ambas as amostras estariam aptas a utilização. Analisou-se as microestruturas da amostra forjada e não forjada. Observa-se que em ambas as amostras, as ripas martensíticas com maior intensidade de carbonetos secundários em seus contornos além disso a amostra forjada apresentou um alinhamento de inclusões. Constatou-se também que as inclusões contidas após a liga ser tratada eram carbonetos primários não dissolvidos ainda do material bruto e um leve aumento destes carbonetos presentes na amostra que havia passado pela etapa de forjamento. Na análise de microdureza apresentou valores maiores na amostra não forjada. Por fim, a adição do processo de forjamento mostrou vantagens quanto a capacidade de corte do aço, porém uma piora em relação a especificações metalúrgicas do mesmo, como a corrosão e microestrutura.