ABSTRACT Flow drilling process produces bushes for removable joints that can be threaded by forming tapping process, reducing stages in production of components of automobile industry and in construction sheds. High strength and low alloy steels (HSLA) are employed on several applications in the processing industry. Benefits provided by these materials make them an efficient solution, since their high cold resistance allows reducing weight on structures, as well as maintaining the required mechanical properties. The present study evaluated the conventional and friction drilling processes in HSLA steel sheets with a thickness of 4.25 mm. Specimens were subjected to cyclic loadings, with no rework after holemaking, so the resultant characteristics of each process were maintained. Fractured surfaces were analyzed with a scanning electron microscope (SEM) to identify the fracture mechanism in different drilling processes. Fractographies obtained on both processes indicated that the failure mechanism occurred due to ductile fracture resulting from the nucleation, growth and coalescence of micro cavities.

RESUMO O processo de furação por escoamento produz buchas para uniões removíveis que podem ser roscadas pelo processo de rosqueamento por conformação, reduzindo etapas da produção de componentes da indústria automobilística e em galpões da construção civil. Aços de alta resistência e baixa liga (ARBL) são empregados em variadas aplicações na indústria de transformação. Os benefícios proporcionados por tais materiais tornam-se uma solução eficiente, pois sua alta resistência a frio possibilita a redução de peso em estruturas, além de manter as propriedades mecânicas requeridas. O presente estudo avaliou os processos de furação convencional e por escoamento em chapas de ARBL com 4,25 mm de espessura. Modelos de corpos de prova foram submetidos a carregamentos cíclicos, sem sofrer retrabalho após o furo, mantendo as características resultantes de cada processo. As superfícies fraturadas foram analisadas com microscópio eletrônico de varredura (MEV) para identificar o mecanismo de fratura nos diferentes processos de furação. As fractografias obtidas em ambos os processos indicaram que o mecanismo de falha ocorreu por fratura dúctil resultante da nucleação, crescimento e coalescência de microcavidades.

ABSTRACT Flow drilling process produces bushes for removable joints that can be threaded by forming tapping process, reducing stages in production of components of automobile industry and in construction sheds. High strength and low alloy steels (HSLA) are employed on several applications in the processing industry. Benefits provided by these materials make them an efficient solution, since their high cold resistance allows reducing weight on structures, as well as maintaining the required mechanical properties. The present study evaluated the conventional and friction drilling processes in HSLA steel sheets with a thickness of 4.25 mm. Specimens were subjected to cyclic loadings, with no rework after holemaking, so the resultant characteristics of each process were maintained. Fractured surfaces were analyzed with a scanning electron microscope (SEM) to identify the fracture mechanism in different drilling processes. Fractographies obtained on both processes indicated that the failure mechanism occurred due to ductile fracture resulting from the nucleation, growth and coalescence of micro cavities.

RESUMO O trabalho apresenta um estudo sobre os efeitos decorrentes da modificação da mesogeometria de uma broca helicoidal de metal-duro com revestimento de TiAlN sobre o acabamento superficial do aço de alta resistência e baixa liga DIN S700MC utilizando diferentes condições de aplicação de fluidos lubrirrefrigerantes (em abundância, em mínima quantidade e a seco). Para tanto, foram consideradas como variáveis de resposta a rugosidade do furo, o dimensional da rebarba gerada e a camada afetada pelo calor. Os resultados mostram que a utilização da broca com mesogeometria alterada gerou uma redução dos valores de rugosidade, maior valor dimensional da rebarba gerada e maiores valores de modificação microestrutural pelo calor. Com relação aos meios lubrirrefrigerantes, os resultados de rugosidade não foram influenciados pelas diferentes condições de aplicação; o fluido em abundância, juntamente com a broca sem modificação, apresentou os menores valores de rebarba; não houve variações expressivas entre a aplicação do fluido em abundância e em mínima quantidade na análise da camada afetada pelo calor.

ABSTRACT This paper presents an investigation on the behavior and effect of the machining process by drilling through a DIN S700MC steel alloy, correlating the preparation of cutting-edge geometry with different coolinglubrication conditions, and focusing on the surface finishing of the machined part. In this context, experimental tests were performed with different cooling-lubrication systems (abundance, MQL, and dry) using solid carbide twist drills, coated with titanium aluminum nitride, with or without meso-geometry preparation (roundings). As response variables were assessed the texture (roughness), the layer affected by heat throughout the hole and burr dimensional profiles. The results indicate a significant reduction of roughness values when using the rounding drill flank, face and guides. Statistically, this result was not influenced by the different cooling-lubrication systems. Regarding burr dimension generated by the process, the tool with no meso-geometry preparation presented the same values along with the application of fluid in abundance (emulsion). In the analysis of the layer affected by heat, the tool with meso-geometry preparation presented lower values of the affected layer (microstructure change) and, statistically, there were no significant variations between the application of fluid in abundance and with MQL.