Estudo comparativo das propriedades mecânicas e magnéticas de aços elétricos de grão não-orientado à base de Fe-Si e Fe-Al
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Data
2023-08-11
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Editor
Centro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais
Resumo
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.
Descrição
Palavras-chave
Aço elétrico, Aço elétrico (Propriedades Magnéticas), Ligas de ferro-silício, Ligas de ferro-alumínio