O que é o aço inoxidável
ISO M?
O aço comum é uma
liga de ferro e carbono. Já os aços inoxidáveis são aqueles aços que apresentam
pelo menos 10,5% de cromo, menos de 1,2% de carbono e outros elementos de liga.
A resistência à corrosão e as propriedades mecânicas são as principais
características dos aços inoxidáveis e podem ser melhoradas, com adição de
outros elementos de liga, como níquel, molibdênio, nióbio, titânio etc...
A principal
característica desse tipo de aço, a resistência a oxidação, se dá por conta do
alto teor de cromo na sua composição, isso acontece porque, ao entrar em
contato com o oxigênio do ar, o cromo forma uma fina camada de óxido na
superfície do aço, chamada de “camada passiva”
que protege-o contra a corrosão.
Apesar de invisível
e finíssima, essa camada é altamente aderente ao aço inox, defendendo-o contra
a ação de agentes agressivos, como água do mar, variações de temperatura e o
próprio oxigênio, que é o principal causador das oxidações dos metais
(ferrugem), a formação dessa camada é extremamente rápida, isto é, instantânea
(cromo e oxigênio tem muita afinidade química)
Mesmo quando o
aço inox sofre algum tipo de dano, seja um corte, amassado ou arranhão,
imediatamente o oxigênio do ar combina-se com o cromo, formando novamente a
camada protetora e restaurando sua resistência original.
As principais
famílias do aço inox são os austeníticos, ferríticos e martensíticos, falaremos
um pouco mais sobre elas na sequencia. No que diz respeito a usinabilidade
destes tipos de aço, o ponto comum é que as arestas de corte são expostas a uma
grande quantidade de calor, gerando desgastes do tipo entalhe e aresta postiça
entre outros.
Definir uma boa
ferramenta, com fatores como tipo de material de construção (classe) metal
duro, CBN ou PCD, afiação especifica e principalmente, a escolha do
revestimento adequado, são determinantes para um bom processo de usinagem dos
aços inoxidáveis, a Platit do Brasil possui revestimentos específicos e de alto
desempenho para estes materiais, falaremos mais sobre como definir estes pontos
na sequencia.
Usinabilidade dos aços ISO M
A usinabilidade
dos aços inoxidáveis varia dependendo dos elementos de liga, tratamento térmico
e processos de fabricação (forjado, fundido etc...) em geral, a usinabilidade
diminui com um teor de liga mais alto, porem a usinagem livre ou materiais com
usinabilidade aprimorada estão disponíveis em todos os grupos de aço
inoxidável. Segue as principais características destes aços no processo de
usinagem:
Famílias de aços inoxidáveis e suas características:
Aços inoxidáveis ferríticos e
martensíticos
Definição
Do ponto de vista
de usinabilidade, aços inoxidáveis ferríticos e martensíticos são classificados
como ISO P. O teor normal de Cr é 12-18%. Somente pequenas adições de outros
elementos de liga estão presentes.
Aços inoxidáveis
martensíticos possuem um teor de carbono relativamente alto, o que permite o
endurecimento. Aços ferríticos possuem propriedades magnéticas. A soldabilidade
é baixa para ferrítico e martensítico e apresenta média a baixa resistência
contra corrosão, o que aumenta com um teor mais alto de Cr.
Uso comum dos aços inoxidáveis ferríticos e
martensínticos:
Geralmente usado
em aplicações que colocam uma demanda limitada na resistência à corrosão. O
material ferrítico é relativamente baixo devido ao teor limitado de Ni.
Exemplos de aplicações são: eixos para bombas, turbinas a vapor e a água,
porcas, parafusos, aquecedores de água quente, indústrias de papel e
alimentícia, devido a exigências mais baixas quanto a resistência à corrosão.
Aços
martensíticos podem ser endurecidos e são usados para arestas em aços de
cutelaria, lâminas, instrumentos cirúrgicos etc.
Usinabilidade
Em geral, a
usinabilidade é boa e muito semelhante à dos aços baixa-liga, portanto, é
classificado como um material ISO P. Um alto teor de carbono (>0,2%) permite
o endurecimento do material. A usinagem criará desgaste de flanco e
craterizações com alguma aresta postiça. As geometrias e classes ISO P
funcionam bem, no entanto no que diz respeito ao revestimento a indicação é
diferente das usadas nos aços classe P, podendo em algumas operações compartilhar
o mesmo revestimento e em outras não, conforme indicação abaixo:
Aços inoxidáveis austeníticos e superausteníticos
Definição
Os aços
austeníticos são o grupo principal de aços inoxidáveis e a composição mais
comum é 18% Cr e 8% Ni (ex. aços 18/8, tipo 304). Um aço com melhor resistência
à corrosão é criado pela adição de 2-3% de molibdênio, geralmente, chamado de
“aços à prova de ácido” (tipo 316). O grupo MC também inclui aços inoxidáveis
superausteníticos com um teor de Ni acima de 20%. Os aços austeníticos
endurecidos por precipitação (PH) possuem uma estrutura austenítica na condição
tratada por calor e um teor de Cr >16% e um teor de Ni de > 7%, com
aproximadamente 1% de alumínio (Al). Um aço endurecido por precipitação típico é
o aço 17/7 PH.
Uso comum dos aços austeníticos e superausteníticos
Usado em peças em
que é necessária a boa resistência contra corrosão. Uma boa soldabilidade e
boas propriedades a altas temperaturas. As aplicações incluem: indústrias
química, de papel e celulose, coletores de escapamentos para aviões. Boas
propriedades mecânicas são aperfeiçoadas com trabalho frio.
Usinabilidade
O endurecimento
por trabalho produz superfícies duras e cavacos duros que, por sua vez, levam
ao desgaste tipo entalhe. Além disso, ele cria adesão e produz arestas postiças
(BUE) e tem uma usinabilidade relativa de 60%. A condição de endurecimento pode
romper o material da cobertura e do substrato da aresta, resultando em
lascamento e acabamento superficial ruim. O aço austenítico produz cavacos
duros, longos e contínuos, difíceis de quebrar. A adição de Si melhora a
usinabilidade, porém, reduz a resistência à corrosão. Use arestas vivas com uma
geometria positiva. Corte sob a camada endurecida por trabalho. Mantenha a
profundidade de corte constante. Gera muito calor durante a usinagem. O
revestimento Unicut® possui característica físico/químicas que facilitam a
usinabilidade e aumenta a proteção contra o desgaste por abrasão e adesão.
Aços inoxidáveis duplex
Definição
Ao adicionar
níquel (Ni) a um aço inoxidável ferrítico à base de cromo, uma estrutura/matriz
de base mista será formada, contendo ferrita e austenita. Isto é chamado aço
inoxidável duplex. Os materiais duplex têm uma alta resistência à tração ou à
tensão e mantêm uma resistência à corrosão muito alta. As designações como
superduplex e hiperduplex indicam alto teor de elementos de liga e resistência
à corrosão ainda melhores. Um teor de cromo entre 18 e 28% e um teor de níquel
entre 4 e 7% são comuns em aços duplex e produzirão uma porção ferrítica de
25-80%. A fase ferrita e austenita,
geralmente estão presentes em temperatura ambiente a 50-50% respectivamente.
Uso comum dos inoxidáveis duplex
São geralmente
usados em máquinas para as indústrias química, de alimentos, construção,
médica, celulose e em processos que incluem ácidos e cloro. Geralmente usados
para equipamentos relacionados à indústria de extração de gás e petróleo.
Usinabilidade
A usinabilidade
relativa geralmente é baixa, 30%, devido ao alto ponto de elasticidade e à alta
resistência à tração. Um teor mais alto de ferrita, acima de 60%, melhora a
usinabilidade. A usinagem produz cavacos fortes, que podem causar o
martelamento dos cavacos e criar altas forças de corte. Gera muito calor
durante o corte o que pode causar deformação plástica e craterizações severas.
Os ângulos de posição pequenos são recomendados para evitar o desgaste tipo entalhe
e a formação de rebarbas, a escolha do revestimento ideal além da estabilidade na
fixação da ferramenta e da peça são essenciais para a estabilidade do processo
de usinagem.
A Platit do Brasil possui revestimentos de alto desempenho,
dedicados para todos os processos de usinagem de aços inoxidáveis, os problemas
citados durante os processos de usinagem, como adesão de material, desgaste
tipo entalhe, craterização, formação de aresta postiça, entre outros podem ser
resolvidos com a aplicação do revestimento ideal, que precisam ter
características físico/químicas especificas para a usinagem de aços
inoxidáveis, como por exemplo:
·
Espessura de camada fina, para garantir que as ferramentas
mantenham as arestas de corte “vivas”.
·
Baixíssimo coeficiente de atrito, para reduzir a adesão do
material na ferramenta, durante o processo de usinagem.
·
Camadas nano estruturadas e nanocompostas, que conferem ao
revestimento, o alto desempenho necessário.
·
As camadas com rugosidade mínimas, são geradas graças a
tecnologia LARC® presentes nos fornos de PVD Platit
Diferença da rugosidade,entre as camadas geradas pela tecnologia ARC (convencionais) disponíveis no mercado e as camadas geradas pelas tecnologia LARC® presente nos fornos Platit.
Dentre as características citadas, três dos nossos
revestimentos possuem estas qualidades, são eles:
Unicut
Atualmente o melhor revestimento do mercado para usinagem de aço inoxidável, revestimento de alto desempenho que agrega todas as caraterísticas citadas acima, com um baixíssimo coeficiente de atrito, excelente estabilidade química a altas temperaturas, somados a uma nano estrutura diferenciada para este tipo de aplicação, que conferem ao Unicut, uma identidade única e altamente eficaz na solução dos problemas gerados no processo de usinagem de aços inoxidáveis, e pode ser usado em todas as operações de usinagem, como furação, fresamento, torneamento, rosqueamento entre outros, com rendimento muito superior aos oferecidos no mercado.
Milicuter
·
Revestimento de alto desempenho para operações de fresamento
em aços inoxidáveis até 60 HRc, por ser um revestimento a base de Cromo
alumínio e Silício, possui características que ajudam a dissipar o calor gerado
na ferramenta durante o processo de usinagem, sua estrutura nano composta e
nano estruturada, ajuda a prevenir arestas postiças, sua elevada resistência a
oxidação por temperatura (>1200°) ajudam a prevenir os desgastes por
abrasão, desgastes de flanco e deformação plastica com uma vida útil superior
aos similares de mercado.
Fi-ViC
·
O Fi-ViC é um revestimento que também possui camadas nano estruturadas
e nano compostas, considerado um revestimento de ultima geração, com
coeficiente de atrito mínimo e propriedades anti-incrustantes, também é uma
excelente opção para a usinagem de aços inoxidáveis, podendo ser usados nos
processos de furação, rosqueamento e alargamento.
Ficou interessado?
Fale com um dos nossos técnicos e agende uma visita sem compromisso, temos uma equipe técnica altamente qualificada, que irão auxiliar e direcionar o melhor revestimento para o seu processo. Entre em contato através dos nossos canais de comunicação, teremos o maior prazer em atendê-lo.