Classificação ISO de materiais para usinagem: entenda os grupos P, M, K, N, S e H

Os seis grupos de materiais segundo a classificação ISO

A classificação ISO organiza os materiais a serem usinados em seis grupos principais: P, M, K, N, S e H. Essa identificação é amplamente utilizada pelos fabricantes de ferramentas de corte para relacionar o material da peça às características necessárias da ferramenta.

Aços

Aços inoxidáveis

Ferros fundidos

Materiais não ferrosos

Superligas e titânio

Materiais endurecidos

Um mesmo grupo pode reunir materiais com comportamentos diferentes. A classificação ISO é o ponto de partida, não um substituto para a análise do material, da operação e das condições reais de usinagem.

Grupo P - Aços

Tradicionalmente identificado pela cor azul, o grupo P reúne diversos tipos de aços e aços fundidos, com exceção de determinadas famílias de aços inoxidáveis. Engloba materiais muito distintos, desde aços de baixo carbono até aços ligados e tratados termicamente.

Durante a usinagem, normalmente há formação de cavacos contínuos e geração significativa de calor. Conforme a composição, a dureza e a condição de corte, podem ocorrer desgaste de flanco, desgaste de cratera e deformação da aresta.

Na prática: quanto mais informações houver sobre especificação, dureza, condição de fornecimento e tratamento térmico, mais precisa tende a ser a seleção da ferramenta.

Grupo M - Aços inoxidáveis

Identificado pela cor amarela, o grupo M é destinado principalmente aos aços inoxidáveis austeníticos e austenítico-ferríticos (duplex), além de determinados aços fundidos inoxidáveis.

Esses materiais podem apresentar tendência ao encruamento, baixa condutividade térmica e elevada resistência à deformação. Isso aumenta a temperatura na região de corte e pode favorecer o desgaste e a formação de aresta postiça.

Na prática: a geometria, a classe da ferramenta e os parâmetros devem considerar a geração de calor, o controle do cavaco e a tendência à formação de aresta postiça.

Grupo K - Ferros fundidos

Representado pela cor vermelha, o grupo K compreende os ferros fundidos cinzentos, nodulares e maleáveis. Em geral, apresentam cavacos mais curtos e descontínuos, característica ligada à estrutura do material e à presença de grafita.

Embora isso possa facilitar o controle do cavaco, partículas abrasivas, pó e irregularidades da superfície fundida podem aumentar o desgaste da aresta.

Na prática: considere a microestrutura, a dureza, a condição superficial e a eventual presença de inclusões ou regiões mais abrasivas.

Grupo N - Materiais não ferrosos

Identificado pela cor verde, o grupo N reúne principalmente alumínio e suas ligas, cobre e outras ligas não ferrosas, além de determinados materiais não metálicos.

Muitas ligas de alumínio permitem velocidades de corte elevadas. Algumas, porém, apresentam tendência à adesão de material na aresta. A evacuação eficiente dos cavacos também é importante em canais, bolsões e cavidades profundas.

Na prática: a geometria da ferramenta e a preparação da aresta podem ser tão importantes quanto a classe do material de corte.

Grupo S - Superligas e titânio

Identificado pela cor marrom, o grupo S reúne superligas à base de níquel, cobalto e ferro, além de titânio e suas ligas. São materiais usados em aplicações que exigem alta resistência mecânica, resistência à corrosão ou desempenho em temperaturas elevadas.

A elevada resistência, a baixa condutividade térmica e o calor concentrado na região de corte tornam a usinagem mais sensível. Em algumas superligas, o encruamento e a formação de aresta postiça aumentam o desafio.

Na prática: pequenas mudanças nos parâmetros podem alterar significativamente o comportamento da ferramenta. Recomendações do fabricante e testes controlados são especialmente importantes.

Grupo H - Materiais endurecidos

Identificado pela cor cinza, o grupo H compreende principalmente aços endurecidos, aços temperados e determinados aços fundidos endurecidos. A elevada dureza aumenta os esforços do processo e impõe maiores exigências à aresta de corte.

Dependendo da dureza e da aplicação, podem ser empregados materiais de corte específicos, como cerâmicas e CBN, além de determinadas classes de metal duro.

Na prática: a estratégia deve considerar a dureza, a operação, a estabilidade da máquina e a geometria da peça. Produtividade é resultado do conjunto formado por máquina, ferramenta, material e condições de corte.

Qual a importância do material da peça na usinagem?

O material da peça é um dos principais fatores na definição da estratégia de usinagem. Composição química, dureza, microestrutura, tratamento térmico e condição de fornecimento influenciam a formação do cavaco, a geração de calor, os esforços de corte e os mecanismos de desgaste.

Por isso, a mesma ferramenta e os mesmos parâmetros não necessariamente apresentam o mesmo desempenho em materiais diferentes. A classificação ISO organiza o ponto de partida para a seleção, mas deve ser combinada com informações específicas da aplicação.

Como a classificação ISO ajuda na seleção da ferramenta de corte

Identificar o grupo do material não é suficiente para definir uma ferramenta. Dentro do mesmo grupo existem diferentes materiais, durezas, tratamentos térmicos e condições de fornecimento.

Além do grupo ISO, a escolha precisa considerar:

• Tipo de operação: desbaste, semiacabamento ou acabamento
• Torneamento, fresamento, furação ou outra operação
• Condição da máquina e rigidez do sistema
• Geometria e preparação da aresta
• Classe do metal duro ou outro material de corte
• Velocidade, avanço e profundidade de corte
• Uso ou não de fluido de corte
• Condição de fixação da peça
• Exigências de acabamento e tolerância dimensional

Qual é o material da peça, em que condição ele se encontra e quais são as condições reais da operação?

A combinação correta entre material, ferramenta e parâmetros pode aumentar a vida útil da ferramenta, melhorar a estabilidade, reduzir paradas e elevar a produtividade.