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Title: Desenvolvimento de material para ferramenta de corte cerâmica autolubrificada
Other Titles: Development of material for self-lubricating ceramic cutting tool
Authors: Medeiros, Diana Roberta da Silva
Keywords: Material autolubrificado;Ferramenta de corte;Alumina;Lubrificante sólido;Desempenho tribológico
Issue Date: 10-Aug-2018
Citation: MEDEIROS, Diana Roberta da Silva. Desenvolvimento de material para ferramenta de corte cerâmica autolubrificada. 2018. 63f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Mecânica) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2018.
Abstract: Due to growing concern about the risks caused by the use of cutting fluid in the machining process, substitution alternatives are sought, which is the case of the use of self-lubricated cutting tools. However, the insertion of a lubricating material in the cutting tool matrix modifies the physical-mechanical properties. Therefore, it is necessary to know the properties and behavior of materials that will be used for this purpose, once that they influence directly on the tool performance, its useful life, the wear and the cost of the process. Given this, the work has been aimed to develop and evaluate a self-lubricating cutting tool with alumina matrix (Al2O3) and molybdenum disulfide (MoS2), Graphite and Barium Fluoride (BaF2) as solid lubricants. The samples were developed from pure alumina and with compositions containing 5, 10 and 15% of each solid lubricant in the matrix. The powders were processed through the grinding and sintering via SPS. After, the compacted material was characterized regarding microhardness, hardness, fracture toughness, and roughness. The ability to lubricate was investigated in a pin-on-disc tribological test. The fracture surfaces and wear were evaluated by scanning electron microscopy. As results, it was observed that with the increase of the insertion of solid lubricant there was a decrease in the values of microhardness, hardness, and fracture toughness. The best tribological results were obtained for samples containing 15% of MoS2.
Portuguese Abstract: Devido a crescente preocupação com os riscos causados pelo uso do fluido de corte no processo de usinagem, buscam-se alternativas a sua substituição, uma delas é a utilização de ferramentas de corte autolubrificadas. Contudo a inserção de um material lubrificante na matriz da ferramenta de corte altera suas propriedades físicomecânicas. Sendo assim necessário conhecer as propriedades e comportamento de materiais que serão aplicados a esta finalidade, uma vez que estes influenciam diretamente no desempenho da ferramenta, na sua vida útil, no desgaste causado e no custo do processo. Diante disto, tem-se por objetivo desenvolver um material autolubrificado para ferramenta de corte composto por uma de matriz de alumina (Al2O3) com bissulfeto de molibdênio (MoS2) ou Grafite como lubrificantes sólidos. Os corpos de prova foram desenvolvidos a partir da alumina pura e com composições com 5, 10 e 15% de cada lubrificante na matriz. Os pós foram processados através da moagem e sinterização via SPS. Posteriormente o material compactado foi caracterizado em termos da microdureza, dureza, tenacidade à fratura e rugosidade. A habilidade de lubrificar foi investigada em um ensaio tribológico do tipo pino sobre disco. As superfícies de fratura e os desgastes foram avaliados através de microscopia eletrônica de varredura. Como resultados foi observado que com o aumento da inserção de lubrificante sólido houve uma diminuição dos valores de microdureza, dureza e tenacidade à fratura. Os melhores resultados tribológicos foram encontrados para as amostras contendo 15% em peso de MoS2.
URI: https://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/26260
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