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Mestrado em Engenharia de Materiais

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Navegando Mestrado em Engenharia de Materiais por Assunto "Aço elétrico"

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    Análise das propriedades magnéticas de aços elétricos de grão não-orientadode diferentes tamanhos de grão
    (Centro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais, 2023-05-08) Matos, Lucas Carlos Soares de; Santos, Merela de Castro; Rocco, Daniel Leandro; http://lattes.cnpq.br/1028283049134193; http://lattes.cnpq.br/0671607095176669; http://lattes.cnpq.br/2207771679679792; Meireles, Leonel Muniz; Almeida, Adriano Alex de
    Aços elétricos são cada vez mais empregados na sociedade, demonstrando serem indispensáveis em vários setores, especialmente no mercado crescente dos veículos elétricos. Eles são materiais ferromagnéticos geralmente compostos por ferro e silício ou ferro e alumínio, e devem apresentar resistividade elétrica suficiente para que se alcance as menores perdas magnéticas durante o uso. As perdas magnéticas são um importante parâmetro de controle de qualidade dos aços elétricos, visto que elas podem limitar a eficiência dos mesmos, e se não controladas, podem aumentar a demanda energética em motores e transformadores, promovendo o desperdício energético. A perda magnética total é composta por três perdas: histerese (Ph), parasita (Pp) e em excesso (Pe). A fim de analisar as propriedades magnéticas, dois aços de grão não-orientado, M350-50A e M530-54A, de diferentes tamanhos de grão, foram estudados. A análise por microscopia óptica apontou para tamanhos de grão médio de 81 e 59 mícrons, respectivamente. Através do histeresímetro Brockhaus, curvas de histerese dos materiais foram obtidas. Após análise, a perda total mensurada apresentou uma diferença de 14% a 1,5 T e 15% a 1 T entre os dois aços, sendo o aço de menor tamanho de grão, M530- 54A, o que apresentou as maiores perdas. Ajustes matemáticos utilizando a metodologia de separação de perdas de Bertotti foram realizados para as frequências de 3 a 100 Hz. Foi percebido que o comportamento de Ph, Pp e Pe foi semelhante nos dois aços, sendo que Ph foi a mais predominante das perdas até 0,9 T, e acima dessa indução, Pp se tornou a maior das três perdas até 1,5 T. Análises das perdas foram feitas em função das frequências e induções e diversos gráficos foram plotados. Ainda dentro das propriedades magnéticas, a remanência dos dois aços foi idêntica, considerando o erro experimental de 2%, enquanto a coercividade foi diferente em todos intervalos de frequências de 3 a 2000 Hz, tanto a 1 T quanto a 1,5 T. Isso mostra que a anisotropia desempenha um papel fundamental em ambos os aços. Por fim, o pico de permeabilidade relativa do aço M350-50A foi maior que o aço concorrente para todas frequências. Com os resultados alcançados foi possível estabelecer discussões sobre a microestrutura dos aços elétricos e suas propriedades magnéticas.
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    Estudo comparativo das propriedades mecânicas e magnéticas de aços elétricos de grão não-orientado à base de Fe-Si e Fe-Al
    (Centro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais, 2023-08-11) Alvim, Marta Barbosa; Rocco, Daniel Leandro; http://lattes.cnpq.br/1028283049134193; http://lattes.cnpq.br/9187193994156844; Meireles, Leonel Muniz; Costa, Fernendo de Souza
    Aços elétricos são um tipo especial de aço, com grande importância na indústria siderúrgica. Esses aços são muito aplicados em motores e transformadores, sendo largamente consumidos devido ao magnetismo ser uma forma eficiente de transformação de eletricidade em movimento mecânico. Destacam-se duas famílias de aços elétricos, os GOs (grão orientado) e os GNOs (grão não-orientado). Neste estudo, dois aços elétricos semiprocessados de grão não-orientado, um com composição química à base de Fe-Si e outro à base de Fe-Al, foram investigados quanto às perdas magnéticas e propriedades mecânicas, nas condições como recebidos e após tratamento térmico. Os aspectos microestruturais foram obtidos via microscopia óptica e microscopia eletrônica de varredura com auxílio da técnica EBSD. As propriedades mecânicas foram avaliadas por ensaios de tração e dureza. Já as propriedades magnéticas, como magnetização de saturação, permeabilidade e as componentes das perdas (parasita, histerética e em excesso) foram obtidas em um amplo intervalo de frequência (10–400Hz/10–60Hz) e de polarização máxima (0,1–1,5T), através de ensaio Epstein, por meio de um equipamento fabricado pela Brockhaus. O tamanho de grão médio da amostra à base de Fe-Si, após tratamento térmico foi de aproximadamente 68µm, enquanto da amostra Fe-Al foi de 128µm. Na análise de inclusões, o material com base Fe-Si apresentou melhores resultados, sendo a densidade de inclusões de 68,5 inclusões/mm2 , contra uma densidade de 102,3 inclusões/mm2 da amostra ao Fe-Al. Em propriedades mecânicas, o tratamento térmico promoveu a diminuição dos valores de limite de escoamento e resistência, resultados que propiciam melhora na estampabilidade das lâminas após o corte. Comparando os dois aços, o aço Fe-Si apresentou maior valor de dureza, devido maior teor de carbono presente na amostra. Os diferentes resultados obtidos, tiveram reflexos nas propriedades magnéticas, tanto na avaliação das componentes das perdas em separado, como nas perdas totais, sendo que a amostra ao Fe-Si apresentou maiores perdas em frequências até 200Hz, e acima deste valor, as maiores perdas foram da amostra ao Fe-Al. Com os resultados foi possível estabelecer discussões importantes sobre os aspectos microestruturais e composição química sobre as propriedades mecânicas e magnéticas.