Estudo in situ da evolução de tensões residuais em multicamadas de CVD em Zr(C,N)/α-Al2O3 e Zr(C,N)/κ-Al2O3 durante ciclos térmicos

Autor(es)

Maiara Fernanda Moreno

• Tipo de documento: Dissertação de Mestrado
• Imprenta: São Carlos.
• Instituição: Universidade de São Paulo (USP). Escola de Engenharia de São Carlos (EESC/SBD)
• Data de defesa: 2019-08-13

Membros da banca

Haroldo Cavalcanti Pinto; Rodrigo Santiago Coelho; José Luis García

• Orientador: Haroldo Cavalcanti Pinto

Resumo

O presente trabalho trata da análise de tensões residuais de filmes finos em ferramentas de corte revestidas utilizadas em aplicações de fresamento. Uma limitação de desgaste típica é a formação de trincas na forma de pente, que levam ao lascamento e falha das ferramentas. A resistência às trincas depende da capacidade das ferramentas revestidas de reduzir a formação destas, que são originadas no revestimento e se propagam para dentro do carbeto. Ajustando a condição de tensão residual do revestimento/carbeto cementado (que depende, entre outros, do CTE das camadas, o método de processamento, o pré ou pós-tratamento) a resistência à falha pode ser melhorada. O sistema Ti(C,N)/α-Al2O3 é o mais utilizado na indústria. Recentemente, um revestimento alternativo com resistência melhorada a estas trincas baseado em Zr(C,N)/α-Al2O3 foi desenvolvido. Em algumas aplicações, o uso de κ-Al2O3 é vantajoso. Neste trabalho, as análises de tensões residuais de revestimentos de Zr(C,N)/κ-Al2O3 e Zr(C,N)/α-Al2O3 produzidos por (CVD) foram realizadas utilizando difração de raios X por dispersão de energia. As tensões residuais foram analisadas \"in situ\" nas condições de temperatura do ciclo variando de RT a 800 ºC, a fim de verificar a influência dos diferentes sistemas na evolução e no comportamento dos tensões residuais dos compósitos. Além disso, a influência do microjateamento na tensão residual dos filmes finos foi investigada. Observou-se que ambos os sistemas Zr(C,N)/κ-Al2O3 e Zr(C,N)/α-Al2O3 apresentam comportamento cíclico semelhante de tensão residual. O efeito do processo de jateamento está confinado à camada α-Al2O3, que desenvolve altas tensões residuais de compressão. Os resultados deste trabalho fornecem informações valiosas para o projeto de novos sistemas de revestimento com maior resistência às trincas. (AU)

• Processo FAPESP: 17/14386-9 - Análise de tensões residuais em filmes finos produzidos por CVD para ferramentas de corte
• Beneficiário: Maiara Fernanda Moreno
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Mestrado