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Título: Avaliação do desgaste de facas em aço ferramenta AISI D2 por meio de caracterização microestrutural e ensaio de dureza
Título(s) alternativo(s): Evaluation of the wear of knives in AISI D2 tool steel using microstructural characterization and hardness test
Autor(es): Farias, Junior Cesar Gobbi de
Orientador(es): Brondino, Odney Carlos
Palavras-chave: Aço para ferramentas
Dureza
Microestrutura
Metais - Propriedades mecânicas
Tool-steel
Hardness
Microstructure
Metals - Mechanical properties
Data do documento: 17-Nov-2023
Editor: Universidade Tecnológica Federal do Paraná
Câmpus: Londrina
Citação: FARIAS, Junior Cesar Gobbi de. Avaliação do desgaste de facas em aço ferramenta AISI D2 por meio de caracterização microestrutural e ensaio de dureza. 2023. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia de Materiais) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Londrina, 2023.
Resumo: Uma das principais propriedades mecânicas dos materiais que conferem resistência ao desgaste é a dureza, imprescindível para boa utilização da ferramenta. Dentre alguns aços utilizados para esta finalidade está o AISI D2, aço ferramenta de trabalho a frio com dureza de aproximadamente 60 HRC. O presente trabalhado enfoca na caracterização microestutural e de dureza do aço AISI D2 aplicado à fabricação de facas circulares e utilizadas para cortar tubos de papel, e, também, a proposta de melhoria na resistência ao desgaste de utilização por nitretação por plasma. Para isto, realizou-se acompanhamento da variação de massa e diâmetro das facas utilizadas, sendo nitretadas e não nitretadas, bem como aferidas as suas durezas e analisadas suas microestruturas por microscópio óptico e eletrônico de varredura. Identificou-se que o processo de corte não é capaz de mudar as propriedades mecânicas do aço AISI D2, e a nitretação por plasma conferiu melhora na dureza superficial, porém, nos parâmetros utilizados, não foi suficiente para garantir ganho considerável. Também, identificou-se possibilidades de continuidade no estudo visando a melhoria da ferramenta e sua utilização, levando em consideração parâmetros de manutenção da máquina, custo-benefício do aço utilizado para a aplicação.
Abstract: One of the main mechanical properties of materials that provide resistance to wear is hardness, which is mandatory for good use of the tool. Among some steels used for this purpose is AISI D2, a cold work tool steel with a hardness of approximately 60 HRC. This work focuses on the microstructural and hardness characterization of AISI D2 steel applied to manufacture circular knives and used to cut paper tubes, and also on a proposal to improve wear resistance when used by plasma nitriding. To this end, the variation in mass and diameter of the knives used was monitored, whether nitrided and not nitrided, as well as their hardness and metallography measured to visualize the microstructure using an optical and scanning electron microscope. Based on the analyses carried out and the results obtained, it was identified that the cutting process is not capable of changing the mechanical properties of AISI D2 steel, and plasma nitriding provided an improvement in surface hardness, however, in the parameters used, it was not enough to guarantee a considerable gain. Also, possibilities for continuing the study were identified to improve the tool and its use, taking into account machine maintenance parameters and cost-benefit of the steel used for the application.
URI: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/33584
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