Materiais para Ferramentas de Corte: Aços e Compósitos

Materiais para Ferramentas de Corte

Aço Carbono: Os aços carbono têm estrutura martensítica e essa estrutura, quando aquecida de 300 a 600 ºC, perde dureza. Os principais elementos químicos presentes na composição são: carbono, silício, manganês, cromo, vanádio, tungstênio e molibdênio.

Aço Rápido: Os aços rápidos aumentam em dez vezes a velocidade de corte, cerca de 30 a 35 m/min, em relação aos aços carbono, que cortam a cerca de 3 a 5 m/min. As ferramentas de aços rápidos são divididas em dois grupos: aços ao tungstênio (W), identificados pela letra T; e aços ao molibdênio (Mo), identificados pela letra M. Os principais elementos de liga presentes nos aços rápidos são: carbono, tungstênio, molibdênio, vanádio e cobalto, que aumenta a dureza a quente e a eficiência das ferramentas em operações de altas temperaturas, como no caso de corte de desbaste e altas velocidades.

Ligas Fundidas: As ligas fundidas são mais duras que os aços rápidos e mantêm essa dureza em temperaturas mais elevadas. Devido a isso, as velocidades de corte empregadas podem ser em torno de 25% maiores. São ferramentas à base de cobalto, contendo vanádio e cromo em solução sólida, e às vezes alguns carbonetos. Porém, as ligas fundidas estão caindo em desuso, tanto pela escassez de matéria-prima, como também por haver no mercado materiais que as superam a custos menores.

Metal Duro: O metal duro tem ótima resistência ao desgaste, resistência mecânica e tenacidade. É um carboneto de tungstênio, fabricado pelo processo de metalurgia do pó. A letra que designa os metais duros é sempre acompanhada de um número que representa a tenacidade e a resistência ao desgaste da ferramenta. Quanto maior o número, que normalmente varia entre 01 e 50, maior a tenacidade e menor a resistência ao desgaste.

Cermet: Os cermets possuem alta dureza a elevadas temperaturas e grande estabilidade química, com pouca tendência à difusão. São constituídos por TiC e TiN, geralmente têm Ni (níquel) como elemento de ligação. O cermet é um grupo intermediário entre o metal duro e as cerâmicas e é aplicado principalmente no revestimento dos aços, com altas velocidades e baixos avanços. Eles apresentam temperatura mais alta de oxidação que o metal duro, porém seus pontos fracos são as propriedades térmicas, com baixa condutividade térmica e alto coeficiente de dilatação, resultando em um baixo coeficiente de resistência ao choque térmico (bem inferior ao do metal duro). O cermet é eficiente em baixos avanços, pequenas profundidades de corte e altas velocidades (operações de acabamento) na usinagem de materiais ferrosos.