Estudos de torneamento em liga de Ti-6Al-7Nb e Ti-13Nb-13Zr

Abstract

O estudo em causa é todo dedicado a maquinabilidade de ligas de titânio Ti-6Al-7Nb e Ti-13Nb-13Zr. Estudar e descrever os processos, efetuar ensaios práticos e tirar conclusões. Para ensaios práticos irei utilizar um torno CNC nas instalações de Universidade de Aveiro. O objetivo é variar parâmetros de corte, de avanço e condições de maquinagem para poder perceber o comportamento da liga de titânio em função das alterações impostas pelo operador. O material vai ser maquinado em pistas de 10 mm para posteriormente serem medidas as forças de corte, rugosidades e também analisadas as consequências como a qualidade de apara resultante de corte e o estado da pastilha. Irei utilizar ferramentas de medição tais como micrómetro, rugozímetro para obter valores de parâmetros de acabamento superficial e vários softwares de auxílio para obter parâmetros de forças de corte e também o microscópio ótico para análise do estado da ferramenta de corte e de apara resultante. Os dados irão ser registados para poder trabalhá-los ter uma perceção melhor dos resultados obtidos. A parte teórica é feita na busca dos artigos científicos dos trabalhos realizados anteriormente para poder dar continuidade ao processo de estudo de maquinabilide de titânio e o seu progresso. Os resultados obtidos levaram a conclusão de que para a mesma aplicação a liga Ti-13Nb-13Zr é mais favorável comparada a Ti-6Al-7Nb visto que as forças de corte são mais baixas e acabamento superficial apresenta valores menores. Também se concluiu que o uso de emulsão na maquinagem de titânio torna o processo mais economicamente viável.

The study in question is entirely dedicated to the machinability of Ti-6Al-7Nb and Ti-13Nb-13Zr titanium alloys. Study and describe the processes, carry out practical tests and draw conclusions. For practical tests, I will use a CNC lathe at the University of Aveiro facilities. The objective is to vary cutting parameters, feed, and machining conditions to understand the behavior of the titanium alloy as a function of changes imposed by the operator. The material will be machined in 10 mm tracks to later measure the cutting forces, roughness and analyze the consequences such as chip quality resulting from cutting and the condition of the insert. I will use measurement tools such as a micrometer, roughness meter to obtain surface finish parameter values , and various assistive software to obtain cutting force parameters and the optical microscope to analyze the state of the cutting tool and resulting chip. The data will be registered to work with them to have a better perception of the results obtained. The theoretical part is carried out in the search for scientific articles from previous works to continue the process of studying titanium machinability and its progress. The results obtained led to the conclusion that for the same application the Ti-13Nb-13Zr alloy is more favorable compared to Ti-6Al-7Nb since the cutting forces are lower and the surface finish presents lower values. It was also concluded that the use of emulsion in titanium machining makes the process more economically viable.