ESTUDO DA USINABILIDADE DE LIGAS DE FERRO FUNDIDO BRANCO ALTO-CROMO (FFBAC) EM CONDIÇÕES CRIOGÊNICAS COM VISTAS À FABRICAÇÃO DE MOLDES DE INJEÇÃO DE PLÁSTICO
Ferro fundido branco alto cromo, usinabilidade, moldes de injeção de plástico, Usinagem criogênica.
O ferro fundido branco alto cromo (FFBAC) é uma liga de ferro resistente à abrasão, contendo de 12 a 25% de cromo (Cr) e de 2 a 3,6% de carbono (C) em sua composição, além de outros elementos, tais como silício (Si), manganês (Mn) e molibdênio (Mo). Sua microestrutura é composta por carbonetos metálicos do tipo M7C3 de alta dureza (~1400 HV) e uma matriz que pode ser composta das seguintes fases: ferrítica, perlítica, bainítica, ausferrítica, martensítica, austenítica ou uma mistura delas. Os FFBAC caracterizam-se ainda por possuírem boa resistência à corrosão e boa tenacidade, apresentando um excelente desempenho em uma ampla gama de aplicações, tais como na fabricação de carcaças de bombas e de turbinas hidráulicas. Por isso, acredita-se que o FFBAC também possa ser uma alternativa econômica e sustentável para a fabricação de moldes de injeção de plástico utilizados na indústria automotiva, que normalmente são fabricados de aço-ferramenta AISI P20, que apresenta um alto valor de mercado, além de serem produzidos em lote. Já no caso do FFBAC, os blocos onde são usinadas as diversas formas de um molde, poderiam ser produzidos por encomenda em fundições de médio porte, já com as principais pré-formas do molde pronto. Entretanto, sabe-se que a usinagem convencional de ligas duras e abrasivas como as de FFBAC são um grande desafio. Assim, este trabalho teve como principal objetivo investigar a usinabilidade de quatro ligas de FFBAC com diferentes composições químicas e microestruturas, denominadas 19Cr-Eut, 19Cr-Hipo, 26Cr-Eut e 26Cr-Hipo. Testes de fresamento frontal assistidos por nitrogênio líquido (LN2) foram realizados nas quatro ligas para o levantamento das curvas de desgaste da ferramenta de corte. Isso também foi feito em um bloco de aço AISI P20 temperado e revenido para comparação. Ao final desses primeiros testes, como forma de mostrar a viabilidade técnica do uso do FFBAC como matéria prima para a fabricação de moldes de injeção de plástico para a indústria automobilística, usinou-se uma pré-forma (cavidade) fundida no formado de “U” do lado oposto do bloco cuja liga resultou no maior tempo de vida da ferramenta de corte nos testes de fresamento frontal. Além da medição do desgaste de flanco nas ferramentas de corte, suas áreas desgastadas foram analisadas através de microscopia eletrônica de varredura.