Estudo da influência do processo de corte por cisalhamento nas propriedades magnéticas e mecânicas das chapas de aço silício GNO N030-16
Carregando...
Data
2024-05-03
Autores
Título da Revista
ISSN da Revista
Título de Volume
Editor
Centro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais
Resumo
Os aços elétricos de grão não orientado (GNO) são parte importante do núcleo de motores dos veículos elétricos ou híbridos, sendo esses, integrantes de um mercado que cresce
exponencialmente e movimenta milhões de dólares por ano. Para aplicações em motores, esse aço é submetido a um processo de corte que pode ser feito por cisalhamento em guilhotina ou estampagem, que promove alterações estruturais na chapa provocadas pelo corte mecânico. O ajuste inadequado da folga de corte entre as lâminas da guilhotina ou entre matriz e estampo aumenta a área afetada pelo corte e as perdas magnéticas do aço, reduz a eficiência eletromagnética e aumenta os custos associados à aplicação. A fim de estudar a influência da folga de corte e da quantidade de cortes sobre as perdas magnéticas, amostras com 30 mm de largura de um aço GNO foram recortadas em duas e em quatro partes, gerando tiras com larguras de 15 mm e
7,5 mm, respectivamente. Uma guilhotina foi utilizada para este trabalho e as folgas de 0,01 mm e 0,03 mm foram ajustadas. As regiões de corte das lâminas foram analisadas por microscopia eletrônica de varredura (MEV), difração de elétrons retroespalhados (EBSD) e microdureza, e tiveram suas propriedades magnéticas avaliadas. O MEV mostrou que o corte produz uma deformação plástica na região próxima à borda que se estende até 118 µm para o interior do material, quando a folga é maior. Os resultados das análises magnéticas indicaram que as perdas magnéticas totais foram maiores em todos os cenários de indução e frequência quando se empregou a folga de 0,03 mm em comparação a de 0,01 mm. Quando comparada a evolução das perdas em relação ao número de cortes, a 1 T e 400 Hz, foi verificado que a lâmina segmentada em quatro partes de 7,5 mm apresentou 45% mais perdas que a lâmina não segmentada (30 mm), enquanto para a mesma polarização e a 60 Hz, houve 39% de diferença. Sendo assim, frequências mais altas, mais segmentações da lâmina e folgas de corte maiores produziram maiores perdas. Parâmetros como coercividade (Hc), remanência (Jr) e permeabilidade relativa (µr) também foram consideravelmente afetados negativamente. Mediante análise das componentes das perdas, foi observado que a perda por histerese foi significativamente mais afetada que a parasita e em excesso, portanto, o presente trabalho mostra o papel fundamental das deformações plásticas sobre as propriedades magnéticas do material, indicando que o corte provoca mudanças na estrutura cristalina da chapa, e compromete o acoplamento magnético entre os átomos magneticamente ativos daquela região, o que reduz o desempenho dos aços elétricos.
Descrição
Palavras-chave
Aço elétrico (Propriedades Magnéticas), Aço (Tratamento térmico), Resistência ao cisalhamento, Materiais granulados - Permeabilidade