Considerando os aços ao carbono e os aços rápidos como ferramenta de corte, por que as ferramentas do segundo grupo podem ser submetidas a velocidades de corte muito superiores?

Passo 1

Beleza, vamos começar resumindo a questão. A gente está comparando dois tipos de aços usados como ferramentas de corte: os aços ao carbono e os aços rápidos. A pergunta é por que os aços rápidos conseguem trabalhar com velocidades de corte bem mais altas. Para resolver isso, a gente precisa entender as propriedades desses materiais e como elas influenciam na performance das ferramentas.

Passo 2

Primeiro, vamos falar sobre o que são aços ao carbono e aços rápidos. Os aços ao carbono são ligas de ferro com uma quantidade significativa de carbono. Eles são conhecidos por sua dureza e resistência, mas podem perder essas propriedades em altas temperaturas. Já os aços rápidos, também chamados de aços ferramenta rápido, contêm elementos como tungstênio, molibdênio e vanádio além do carbono. Esses elementos aumentam a dureza e a resistência ao desgaste, mesmo em altas temperaturas.

Passo 3

Agora, vamos entender o que é velocidade de corte. A velocidade de corte é a rapidez com que a ferramenta se move em relação à peça que está sendo trabalhada. Quanto maior a velocidade, mais rápido o processo de corte. No entanto, nem todas as ferramentas podem suportar altas velocidades sem se desgastar ou perder suas propriedades.

Passo 4

Os aços rápidos têm uma vantagem significativa sobre os aços ao carbono quando o assunto é resistência ao desgaste e estabilidade em altas temperaturas. Isso acontece porque os elementos adicionais nos aços rápidos formam carbetos duros que resistem ao desgaste causado pelo atrito durante o corte. Além disso, esses aços mantêm sua dureza mesmo quando aquecem, o que é essencial para operar em altas velocidades sem deformar ou perder a capacidade de corte.

Passo 5

Por outro lado, os aços ao carbono tendem a perder dureza quando aquecem, o que limita a velocidade de corte que podem suportar. Se usados em velocidades muito altas, eles podem desgastar rapidamente ou até mesmo deformar, comprometendo a eficiência do corte e a vida útil da ferramenta.

Resposta

Então, as ferramentas feitas de aços rápidos podem ser submetidas a velocidades de corte muito superiores aos aços ao carbono porque os aços rápidos possuem maior resistência ao desgaste e mantém sua dureza em altas temperaturas, permitindo um desempenho eficiente e duradouro mesmo em condições de corte mais exigentes.

Exercícios relacionados

Considerando os aços rápidos, revele as principais classificações e a composição química média de cada uma.
Descreva o que são e como surgem as tensões residuais? Qual tensão residual é, geralmente, mais prejudicial para o material? Justifique sua resposta.
Considerando as ferramentas de metal duro, por que esses materiais podem ser aplicados em condições de corte mais severas do que o aço rápido.