Virando 304 Aço inoxidável: Principais características e diretrizes de processo

Visão geral

Austenítico 304 o aço inoxidável é amplamente utilizado devido à sua resistência à corrosão, aquecer, e baixas temperaturas. É comumente encontrado em alimentos, químico, e equipamento nuclear. No entanto, sua usinabilidade é ruim, dificultando o processamento. Ao transformar este material, vários desafios devem ser considerados.

Principais desafios durante o torneamento

1. Alta força de corte

304 o aço inoxidável tem boa tenacidade e plasticidade (alongamento ≥ 40%, redução de área ≥ 60%). Sua dureza está ao redor 187 HB. Durante o corte, ocorre grande deformação plástica. A força de corte necessária é de cerca de 2450 MPa – mais de 25% maior do que para 45# aço.

2. Endurecimento de trabalho

Durante a usinagem, a estrutura se torna instável. Austenita pode se converter em martensita, especialmente sob calor. Uma camada dura se forma na superfície. Esta camada endurecida pode atingir uma profundidade de 0.1 para 0.3 mm e dureza de até 1500 MPa.

3. Alta temperatura de corte

Devido à baixa condutividade térmica (apenas 1/3 o de 45# aço), o calor se acumula na área de corte. A temperatura pode ser 200–300°C mais alta do que durante o corte 45# aço. Isso afeta tanto a peça quanto a ferramenta de corte.

4. Desgaste e adesão da ferramenta

304 o aço inoxidável tende a aderir à ferramenta, causando desgaste. Partículas pequenas também podem lascar a ferramenta, reduzindo sua vida. Isso afeta a precisão do corte e o acabamento superficial.

Métodos de torneamento recomendados

Para melhorar os resultados, um processo de torneamento adequado deve ser selecionado. Isso inclui material de ferramenta, forma, configurações de corte, e método de resfriamento.

Material da ferramenta

1. Metal Duro

O metal duro tipo YG é preferido. Oferece boa resistência, resistência ao desgaste, e resistência ao calor. YG8N, que inclui nióbio, tem desempenho ainda melhor em torneamento de desbaste e semiacabamento.

2. Aço Rápido

Novos tipos de aço rápido (por exemplo, W6Mo5Cr4V2Al ou W12Mo3Cr4V3N) são melhores que os tipos tradicionais. Eles resistem ao desgaste e melhoram o desempenho.

Geometria da ferramenta

A ferramenta deve ter uma borda afiada e ângulos frontais e traseiros maiores. Isso ajuda a reduzir a resistência ao corte e o desgaste.

Parâmetros de corte

• Velocidade de corte afeta mais a temperatura e a vida útil da ferramenta.

• Taxa de alimentação (F) influencia o desgaste da ferramenta.

• Profundidade de corte (PA) afeta o endurecimento do trabalho.

Todos os parâmetros devem ser ajustados cuidadosamente para equilibrar o desempenho e a vida útil da ferramenta.

Fluidos de Corte

O resfriamento adequado é fundamental. Use fluidos com fortes efeitos de resfriamento e lubrificação.

• Para torneamento bruto: Use emulsões (bom resfriamento, baixo custo).

• Para semiacabamento e acabamento: Use óleos sulfurados com adição de S ou Cl.

• Para alta precisão: Use misturas como tetracloreto de carbono, querosene, e ácido oleico.

Métodos de resfriamento por spray e alta pressão ajudam a remover o calor de maneira mais eficaz.

Resumo

Virando 304 o aço inoxidável é difícil devido à sua resistência, resistência ao calor, e trabalho de endurecimento. Escolha da ferramenta, configurações de corte, e os métodos de resfriamento devem ser cuidadosamente selecionados para melhorar a qualidade da usinagem e a vida útil da ferramenta.