Estudo da influência das condições de dressagem na integridade da superfície da liga Ti-6Al-4V

Autor:	Mayara Fernanda Pereira
Přispěvatelé:	Silva, Rosemar Batista da, Silva, Marcio Bacci da, Rodrigues, Alessandro Roger, Abrão, Alexandre Mendes, Arencibia, Rosenda Valdés
Rok vydání:	2022
Předmět:	Potência de retificação Grindability Grinding Qualidade Superficial Dressagem Engenharia Mecânica Liga Ti-6Al-4V G - ratio ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA [CNPQ] Surface quality Relação G Grinding Power Ligas de titânio Retificação Indústria aeronáutica Ti-6Al-4V alloy Retificabilidade Dressing
Zdroj:	Repositório Institucional da UFU Universidade Federal de Uberlândia (UFU) instacron:UFU
DOI:	10.14393/ufu.te.2022.206
Popis:	Ligas de titânio possuem uma combinação única de propriedades que as fazem ser empregadas, principalmente, na indústria aeronáutica. Alguns componentes do motor aeronáutico, como as pás, dentre outros, são submetidos ao processo de retificação ao final da sua cadeia produtiva, por exigirem uma elevada qualidade superficial. Contudo, as ligas de titânio são materiais de difícil usinabilidade e assim, a correta seleção dos parâmetros operacionais é fundamental. Tendo em vista que a dressagem é uma operação indispensável à retificação, a qual define a sua finalidade e a integridade superficial das peças retificadas, a correta seleção dos parâmetros de dressagem é igualmente importante. Todavia, são poucos os trabalhos disponíveis na literatura que buscam avaliar os efeitos da dressagem sobre a retificabilidade de ligas de titânio. Nesse sentido, o presente trabalho tem por finalidade avaliar os efeitos que diferentes condições de dressagem de um rebolo de carbeto de silício (SiC) podem exercer sobre a retificabilidade da liga Ti-6Al-4V, em comparação com os efeitos proporcionados por diferentes condições de penetração de trabalho. Para isso como parâmetros de entrada foram empregados dois tipos de dressadores (fliesen e ponta única de diamante), dois graus de recobrimento (Ud = 3 e Ud = 12), duas profundidade de dressagem (ad = 20 µm e ad = 40 µm), os quais foram utilizados na dressagem de um rebolo de SiC (#46), e três penetrações de trabalho (ae = 10 µm, ae = 20 µm e ae = 30 µm) utilizadas ao longo dos ensaios de retificação plana tangencial em amostras de Ti-6Al-4V. Os resultados mostraram que a mudança no condicionamento do rebolo de uma condição grosseira (dressador fliesen, Ud = 3 e ad = 40 µm) para uma condição suave (dressador ponta única, Ud = 12 e ad = 20 µm) proporcionou reduções de 54,62 %, 41,34 % e 49,25 % nas rugosidades Ra, Rt e Rz, respectivamente; melhorou a textura das superfícies retificadas; assegurou uma pequena variação na microdureza (4,75 %) em relação a referência, diminuindo inclusive a extensão dessa variação para 120 µm abaixo da interface de retificação; eliminou evidências de danos microestruturais; permitiu uma redução no consumo de energia em até 24,33 %; gerou uma queda de 96,85 % nos macroefeitos, bem como a redução nos microefeitos gerados na superfície de corte do rebolo e, em termos de relação G, a mudança no grau de recobrimento de Ud = 3 para Ud = 12 ocasionou um aumento de até 65,33 %. Ainda de acordo com a análise de variância, a penetração de trabalho, quando analisada isoladamente, não exerceu v influência sobre os resultados diferentemente de quando analisada em conjunto com o grau de recobrimento do rebolo que, assim como os demais parâmetros de dressagem, exerceu influência expressiva sobre os resultados. Constatou-se que a combinado entre a condição de dressagem do rebolo com dressador de ponta única com Ud = 12 e ad = 20 µm foi capaz de melhorar a retificabilidade da liga Ti-6Al-4V, independentemente da penetração de trabalho. Titanium alloys have a unique combination of properties that make them used mainly in the aeronautical industry. Some aeronautical engine components, such as blades, among others, are subjected to the grinding process at the end of their production chain, due to the need for high surface quality. However, titanium alloys are materials of difficult machinability and thus, the correct selection of operational parameters is essential. By considering that dressing is an essential operation for grinding, which defines its purpose and the surface integrity of the ground parts, the correct selection of dressing parameters is equally important. Nevertheless, there are few studies available in the literature that seek to evaluate the effects of dressing on titanium alloys grinding. In this sense, the present work aims to evaluate the effects that different dressing conditions of silicon carbide (SiC) grinding wheel play on the Ti-6Al-4V alloy grindability, in comparison with the effects provided by different radial depths of cut. Therefore, as input parameters two types of dressers were used (fliesen and single diamond tip), two overlap ratio (Ud = 3 and Ud = 12), two dressing infeed (ad = 20 µm and ad = 40 µm ), which were used in the dressing of a SiC grinding wheel (#46), and three radial depth of cut (ae = 10 µm, ae = 20 µm, and ae = 30 µm) used throughout the peripheral surface grinding tests on of Ti-6Al-4V alloy samples. As a results, the change in grinding wheel conditioning from a coarse condition (fliesen dresser, Ud = 3 and ad = 40 µm) to a smooth condition (single point dresser, Ud = 12 and ad = 20 µm) provided a reduction of 54.62%, 41.34% and 49.25% in roughness Ra, Rt, and Rz, respectively as well as improved the texture of ground surfaces and ensured a short deviation in microhardness (4.75%) concerning the reference, even reducing the extent of this variation to 120 µm below the grinding interface; this change also eliminated evidence of microstructural damage, allowed a reduction in energy consumption by up to 24.33%; generated a 96.85% drop in macro effects, as well as a reduction in micro effects generated on the grinding wheel's cutting surface and, in terms of the G ratio, the change in the degree of coating from Ud = 3 to Ud = 12, caused an increase up to 65.33%. Also according to the analysis of variance, when radial depth of cut is examined in isolation from other independent variables it did not influence the results, unlike when it was analyzed in combination with the degree of overlap ratio that, similar to the other dressing parameters, it has a significant influence about the results. Therefore, the dressing condition of the SiC vii grinding wheel capable of improving of Ti-6Al-4V alloy grindability is the use of a single-point dresser, combined with Ud = 12 and ad = 20 µm, regardless of radial depth of cut. Tese (Doutorado) 2024-06-24
Databáze:	OpenAIRE
Externí odkaz:	https://explore.openaire.eu/search/publication?articleId=doi_dedup___::1303ca7fb0db1f8c1b5a581e1f2626eb https://doi.org/10.14393/ufu.te.2022.206 Zobrazit plný text záznamu