Características e aplicações dos revestimentos de ferramentas de metal duro

Os revestimentos de metal duro são utilizados principalmente em ferramentas de corte e possuem as seguintes características

Os revestimentos aumentam efetivamente a resistência ao desgaste dos carbonetos, reduzem o coeficiente de atrito entre a peça de trabalho e a superfície da ferramenta, diminuem as forças de corte e baixam as temperaturas de corte. Como resultado, as velocidades de corte podem ser aumentadas sem comprometer a vida útil da ferramenta.

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As ferramentas revestidas não são adequadas para maquinar materiais como ligas de titânio e aço inoxidável austenítico. Atualmente, os carbonetos com revestimento de superfície são utilizados principalmente em processos de semi-acabamento e acabamento. Com o desenvolvimento da tecnologia de revestimento e a melhoria dos processos, espera-se que a gama de aplicações destas ligas se expanda ainda mais.

Com base em diferentes materiais de revestimento, ferramentas de metal duro revestidas podem ser classificados nos quatro tipos seguintes:

Pastilhas revestidas a TiC;

Espessura do revestimento: 5-7 μm;
Dureza do revestimento: HV 3200-3250;
Características: Este foi o primeiro tipo de pastilha revestida a aparecer. Apresenta uma elevada dureza do revestimento e uma boa difusão no substrato, resultando numa forte ligação entre o revestimento e o substrato. No entanto, ocorre descarbonetação entre o revestimento e o substrato, que aumenta com a espessura do revestimento. Este facto conduz a uma diminuição da resistência à flexão, a um aumento da fragilidade e a uma maior tendência para lascar durante o corte.

Pastilhas revestidas a TiN;

Espessura do revestimento: 8-12 μm;
Dureza do revestimento: Inferior ao TiC;
Características: Os revestimentos de TiN têm uma dureza inferior à dos revestimentos de TiC, e a sua resistência de ligação ao substrato é também inferior à do TiC. Os revestimentos de TiN apresentam uma boa condutividade térmica e coeficientes de atrito mais baixos com materiais à base de ferro, o que resulta numa melhor resistência ao desgaste dos bordos. Além disso, os revestimentos de TiN têm uma suscetibilidade reduzida à formação de fases frágeis entre o revestimento e o substrato, permitindo revestimentos mais espessos em comparação com o TiC.

Pastilhas revestidas de compósito TiN-TiC;

Espessura do revestimento: A primeira camada na superfície do substrato é de TiC, com uma espessura de aproximadamente 1 μm, seguida de uma camada exterior de TiN.
Características: O objetivo da camada inicial de TiC é obter uma ligação forte. Segue-se um revestimento composto de carbonetos e nitretos que se infiltram mutuamente, sendo a camada exterior de TiN. Em comparação com os revestimentos de TiC puro, as vantagens deste revestimento compósito incluem uma maior condutividade térmica, melhor resistência ao desgaste adesivo e uma ligação mais forte ao substrato. Por outras palavras, este revestimento compósito combina as vantagens dos revestimentos de TiN e TiC.

Pastilhas com revestimento metalo-cerâmico (Al2O3) e pastilhas com revestimento duplo;

O primeiro envolve o revestimento de Al2O3 sobre o substrato de metal duro, enquanto o segundo envolve a aplicação de Al2O3 sobre uma pastilha revestida de TiC. As pastilhas com revestimento duplo podem ser utilizadas para processar componentes de aço e ferro fundido a velocidades de corte de 5-6,7 m/s (300-400 m/min) com uma vida útil da ferramenta de 900 segundos.

Para os revestimentos acima referidos baseados em pastilhas de metal duro, o K01 é utilizado como substrato para cortar aço e o K20 é utilizado para cortar componentes de ferro fundido.

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