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Previous issue date: 2017-03-31 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The purpose of this dissertation was to present the evaluation of the aluminum concentration
in the cutting tools to analyze the wear after turning. This research consists
not only in experimental analyzes, but also in analyzes using computer programs to
capture, treat and quantify images. The three cutting tools used in the experimental
analysis were made of carbide, as follows: one uncoated tool and two TiAlN coated
tools with high and low aluminum contents, respectively. The research methodology
used to determine the machining parameters and the characterization of the materials
was adapted to the execution conditions available in the two public universities,
partners in the scientific development, existing in Amazonas, UFAM and UEA. Some
materials characterization techniques were used for both workpiece and the cutting
tools. The characterization technique for the workpiece made of cast iron was done
through metallography and Rockwell hardness. While, the characterization for the
cutting tools and the coverings was performed by determining the parameters of the
geometry of the cutting toos and by a Vickers micro-hardness test. In order to study
the wear evolution of the cutting tools, turning was performed on the universal lathe
changing the cutting tools and their edges according to the machined distances of 60,
120, 180 and 240 mm increasing gradually the number of steps on the workpiece. After the turning, images of the cutting tools were obtained by an optical machine to
analyze the wear. In regards to the treatment of images, specialized software was used
in the present study. Furthermore, a programming language routine was developed
in order to quantify the wearied area. In addition, crater wear depths and material
displacement values of the insert during turning were compared to each other. Finally,
the results indicate the evolution of the differentiated wear for non-recoating cutting
tools. Also, due to the variation of the aluminum percentage in the coating, different
performance was observed directly related to the mechanical properties of the samples
of the cases studied. / O objetivo nesta dissertação foi apresentar a avaliação da concentração de alumínio nas ferramentas de corte para analisar o desgaste apos a usinagem. Essa pesquisa consiste não somente nas análises experimentais como também nas análises utilizando-se de recursos computacionais para capturar, tratar e quantificar imagens. As três ferramentas utilizadas na analise experimental foram as seguinte: uma pastilha sem revestimento e duas pastilhas possuem revestimento de TiAlN com alto e baixo teor de alumínio, respectivamente. A metodologia da pesquisa utilizada para determinar os parametros de usinagem e a caracterização dos materiais foi adaptada para as condições de execução disponíveis nas duas universidades públicas, parceiras no desenvolvimento científico, existentes no Amazonas, UFAM e UEA. Algumas técnicas de caracterização dos materiais foram adotadas tanto para a peça quanto para as ferramentas de corte. A caracterização da peça de ferro fundido nodular FUCO® FE 55006 foi feita através de metalografia e da determinação da dureza Rockwell, enquanto que a caracterização das ferramentas de corte e dos recobrimentos, foi realizada através da determinação dos parâmetros da geometria das pastilhas e da microdureza Vickers. O processo de usinagem foi realizado no torno mecânico universal alternado-se as ferramentas de corte e suas pontas de acordo com as distancias usinadas de 60, 120, 180 e 240 mm com aumento gradativamente do numero de passos na peça. Após a usinagem, imagens das ferramentas de corte foram obtidas por uma maquina ótica para analisar o desgaste. Com relação ao tratamento de imagens, softwares especializados foram utilizados no presente estudo. Foi desenvolvida uma rotina de linguagem de programação para quantificar a área desgastada. Além disso, profundidades do desgaste de cratera e valores de deslocamento do material das pastilhas, durante a usinagem, foram comparadas entre si. Por fim, os resultados indicam a evolução do desgaste diferenciada para ferramentas de corte sem recobrimento. No que diz respeito a variação da porcentagem de alumínio no recobrimento, os desempenhos foram distintos sendo diretamente relacionados as propriedades mecanicas das amostras para os casos estudados.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:http://localhost:tede/5822 |
| Date | 31 March 2017 |
| Creators | Santos, Adriana Alencar, 92-98158-7172 |
| Contributors | ppgcem@ufam.edu.br, Marcosu, Rafael Drumond |
| Publisher | Universidade Federal do Amazonas, Programa de Pós-graduação em Ciência e Engenharia de Materiais, UFAM, Brasil, Faculdade de Tecnologia |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | English |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFAM, instname:Universidade Federal do Amazonas, instacron:UFAM |
| Rights | http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/, info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | 2154999707942291831, 600, 500, -5930111888266832212 |
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