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Type: DISSERTAÇÃO DIGITAL
Degree Level: Mestrado
Title: Estudo da recuperação por soldagem e por revestimentos superficiais na vida de matrizes de forjamento a quente
Title Alternative: Study of recovery by welding and surface coating in service life of hot forging dies
Author: Carvalho, Rogério Donizeti, 1975-
Advisor: Button, Sérgio Tonini, 1958-
Abstract: Resumo: Um dos principais componentes do custo de um produto metálico forjado a quente é a recuperação das matrizes degradadas por diversos mecanismos dentre os quais se destacam o desgaste por abrasão, a fadiga mecânica e a fadiga térmica. Assim, a escolha adequada do processo de recuperação das matrizes e do revestimento superficial é essencial para o aumento da vida útil dessas ferramentas, com consequente redução do custo final dos produtos. O principal objetivo deste trabalho foi avaliar a reutilização de uma ferramenta de forjamento a quente pela sua recuperação parcial com solda e revestimento superficial visando um melhor aproveitamento da ferramenta e consequente redução de custos no processo de forjamento. Para avaliar a melhor combinação de processos que resultasse no menor desgaste, empregou-se a análise estatística da variância. Para tanto, foram selecionadas matrizes já utilizadas e que haviam atingido sua vida, as mesmas foram recuperadas por usinagem e posterior soldagem por dois processos distintos das regiões desgastadas. Além disto, essas matrizes também foram submetidas a processos de endurecimento superficial por nitretação e recobrimento PVD. A análise do desgaste foi realizada pela comparação do modelo CAD e a ferramenta desgastada medida pelo processo de varredura (do inglês scanner). Os resultados mostraram que o processo de PVD não foi eficiente para reduzir o desgaste, provavelmente devido à diferença de dilatação térmica entre o revestimento e o aço-ferramenta beneficiado, e que foi causada pela variação de temperatura durante os repetidos ciclos de forjamento a quente. Por outro lado, as matrizes nitretadas apresentaram significativa redução do desgaste. Também concluiu-se que os processos de soldagem para recuperação das matrizes não influenciam significativamente o desgaste das ferramentas

Abstract: One of the most important cost of a hot forged metal product is the cost to recover the degraded dies by several mechanisms, like abrasive wear, mechanical fatigue and thermal fatigue. Thus, the suitable choice for recovering and coating the dies surface is essential for increasing dies lives, with consequent reduction of the final cost of the product. The aim of this study was to evaluate the reuse of hot forging dies by partial recovery by welding and surface treatments to a better utilization of die in order to reduce wear and the consequent increase of die life. To evaluate the best combination of processeses which would result in less wear, it was used the statistical analysis of variance. For this purpose, dies which had reached the die lives were selected, and were recovered by subsequent machining and welding. In addition, these dies were also subjected to surface hardening by nitriding and PVD coating. The wear analysis was performed by comparing CAD models of the dies with those wore after several forgings which had the surface measured by scanning. The results of such analysis showed that the PVD is not efficient to reduce wear, probably due to the different thermal expansion between the coating and the tool steel, which is caused by the variation of temperature during repeated hot forging cycles. On the other hand, the nitrided dies showed a significant reduction in wear. It was also found that recovering the dies by welding did not significantly influence the wear of the dies
Subject: Engenharia metalurgica
Desgaste mecânico
Aço-ferramenta
Metais - Soldagem
Language: Português
Editor: [s.n.]
Citation: CARVALHO, Rogério Donizeti. Estudo da recuperação por soldagem e por revestimentos superficiais na vida de matrizes de forjamento a quente. 2017. 1 recurso online (140 p.). Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica, Campinas, SP.
Date Issue: 2017
Appears in Collections:FEM - Tese e Dissertação

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