Estudo de envelhecimento magnético dos aços HGO: avaliação de perdas magnéticas

Página do item simplificado
datacite.subject.fosAço elétrico (Propriedades magnéticas)
datacite.subject.fosAço (Tratamento térmico)
datacite.subject.fosEngenharia de materiais
dc.contributor.advisorRocco, Daniel Leandro
dc.contributor.advisorLatteshttp://lattes.cnpq.br/1028283049134193
dc.contributor.authorMota, Mário Lúcio Ferreira da
dc.contributor.authorLatteshttp://lattes.cnpq.br/4076678203143506
dc.contributor.refereeMeireles, Leonel Muniz
dc.contributor.refereeAlcântara, Fabrício
dc.contributor.refereeOliveira Júnior, José Rogério
dc.date.accessioned2026-05-13T18:27:10Z
dc.date.available2026-05-13T18:27:10Z
dc.date.issued2024-12
dc.description.abstractO consumo de energia elétrica seguirá crescendo fortemente em todo mundo, e já se registra um acréscimo de 4,1% superior se compararmos ao período entre 2021 a 2024, pós pandemia de Covid-19. Este fato, atrelado a uma oferta limitada de energia de qualidade em toda sua cadeia, têm estimulado o desenvolvimento e o aprimoramento de aços para fins elétricos, em especial os de alto rendimento, os aços de Grão Orientado de Alta Permeabilidade (HGO) e Grão Não Orientado (GNO). Os aços HGO, são aplicados na fabricação dos núcleos de transformadores que durante sua operação sofrem aquecimento que podem chegar a 200 °C, podendo formar precipitados, estas fases indesejadas aumentam as perdas por histerese magnética. O aço HGO também é aplicado em reatores de potência, hidrogeradores e turbo geradores, e estes aços mais eficientes contribuem para uma redução do consumo de energia global. Reduzir as perdas magnéticas, conhecendo os fenômenos que corroboram para a deterioração das propriedades do aço HGO, é o foco deste trabalho, entender e propor mecanismos para reduzir o envelhecimento magnético. Foram estudadas por microscopia eletrônica de varredura MEV-EDS e medidas magnéticas em dois aços HGO com diferentes teores de carbono, HGO-A com 38,1 ppm de carbono e HGO-B com 18,9 ppm de carbono foram observadas de forma sistêmica nas temperaturas de tratamento térmico de 100°C; 150°C e 225°C que os aços HGO podem envelhecer em condições de tempo e temperatura específicos, oscilando o Índice de Envelhecimento entre 0,5% a 15% em seu pico, revelando a susceptibilidade ao envelhecimento, requisito essencial para aços em aplicação magnética. Medidas de coercividade, remanência e permeabilidade indicaram também piora na qualidade dos aços aqui investigados; sendo a temperatura de 150°C considerada crítica para a formação de precipitados e ancoragem dos domínios magnéticos. Por fim espera-se estabelecer uma discussão acadêmica em torno da problemática aqui estabelecida, contribuindo para o desenvolvimento científico e tecnológico em torno da eficiência energética.
dc.description.abstractotherElectricity consumption is expected to continue growing significantly worldwide, with a recorded increase of 4.1% compared to the period between 2021 and 2024, following the Covid-19 pandemic. This trend, combined with a limited supply of high-quality energy throughout the supply chain, has driven the development and enhancement of electrical steels, particularly high-performance steels such as High Permeability GrainOriented (HGO) and Non-Oriented Grain (NGO) steels. HGO steels are used in the manufacturing of transformer cores, which, during operation, can reach temperatures of up to 200°C. Under such conditions, undesired phases and precipitates may form, increasing hysteresis losses. HGO steel is also applied in power reactors, hydrogenerators, and turbo-generators, where these more efficient steels contribute to reducing global energy consumption. The main focus of this study is to mitigate magnetic losses by understanding the phenomena responsible for the deterioration of HGO steel properties and proposing mechanisms to reduce magnetic aging. Scanning Electron Microscopy (SEM-EDS) and magnetic measurements were conducted on two HGO steels with different carbon contents: HGO-A (38.1 ppm carbon) and HGO-B (18.9 ppm carbon). These steels were systematically analyzed at heat treatment temperatures of 100°C, 150°C, and 225°C. The results indicate that HGO steels can undergo aging under specific time and temperature conditions, with the Aging Index fluctuating between 0.5% and 15% at its peak, revealing their susceptibility to aging— an essential parameter for steels used in magnetic applications. Measurements of coercivity, remanence, and permeability further indicated a deterioration in the quality of the investigated steels, with 150°C identified as a critical temperature for precipitate formation and the pinning of magnetic domains. Ultimately, this study aims to foster an academic discussion on the issue at hand, contributing to scientific and technological advancements in energy efficiency.
dc.identifier.urihttps://repositorio.cefetmg.br//handle/123456789/2708
dc.language.isopt
dc.publisherCentro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais
dc.publisher.countryBrasil
dc.publisher.initialsCEFET-MG
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Engenharia de Materiais
dc.titleEstudo de envelhecimento magnético dos aços HGO: avaliação de perdas magnéticas
dc.typeDissertação

Arquivos

Pacote Original
Agora exibindo 1 - 1 de 1
Imagem de Miniatura
Nome:
Estudo de envelhecimento magnético dos aços HGO.pdf
Tamanho:
4.73 MB
Formato:
Adobe Portable Document Format
Baixar
Licença do Pacote
Agora exibindo 1 - 1 de 1
Nenhuma Miniatura disponível
Nome:
license.txt
Tamanho:
1.39 KB
Formato:
Item-specific license agreed to upon submission
Descrição:
Baixar

Coleções

Mestrado em Engenharia de Materiais