Análise das alterações microestruturais no torneamento de aços cementados utilizados em transmissão automotiva com ferramenta de PCBN

Abstract

Soluções sustentáveis mais compatíveis com as demandas atuais da sociedade vêm impulsionando a substituição de veículos movidos a combustão interna por veículos elétricos e híbridos. Motores elétricos requerem componentes de transmissão com maior resistência à fadiga, pois a rotação do motor é muito maior do que no caso dos motores a combustão, o que gera elevadas solicitações mecânicas alternadas. Assim, os processos de fabricação desses componentes (em especial a operação de acabamento) precisam atender aos requisitos de projeto em relação as propriedades mecânicas. A operação de acabamento empregada na fabricação dos componentes de transmissão é o torneamento de aços endurecidos, processo que pode ocasionar alterações na microestrutura e dureza da superfície usinada, além de induzir tensões residuais. A integridade da superfície usinada impacta significativamente nas propriedades mecânicas do componente. Nesse contexto, esta pesquisa visa identificar as condições de contorno dos fenômenos que afetam a condição da superfície e das camadas abaixo dela no torneamento de materiais endurecidos. Ensaios de torneamento do aço AISI 4340 (60 HRC) com ferramentas de PCBN (baixo teor de CBN) empregando diferentes condições de corte foram realizados. A partir da preparação metalográfica das superfícies usinadas e análises em microscópio eletrônico de varredura, identificou-se que todas as condições de corte empregadas promoveram alterações microestruturais na superfície do material usinado.