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Demandas do mercado de aços para fins eletromagnéticos Prof. Fernando J G Landgraf Laboratório Hubertus Colpaert Departamento de Eng. Metalúrgica e de.

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1 Demandas do mercado de aços para fins eletromagnéticos Prof. Fernando J G Landgraf Laboratório Hubertus Colpaert Departamento de Eng. Metalúrgica e de Materiais Escola Politécnica USP

2 O Mercado de aços para fins eletromagnéticos No mundo, aços para fins eletromagnéticos consomem perto de 1% do total de aços. Em 2007, foram 14 milhões de toneladas. No Brasil, estima-se t em 2007.

3 Aço elétrico: produção mundial por regiões em 2007 Total: 14 Mt

4 Tipos de aços elétricos Três famílias: Aços de grão orientado ( tpa) – Usuários: fabricante de transformadores Aços totalmente processados ( tpa) – Usuários: motores da Embraco, WEG, Aços semi-processados ( tpa) – Usuários: motores da Tecumseh, WEG, indústria automobilística.

5 Processamento de aços elétricos PMT 2200 Octaedro da engenharia dos materiais: uma estratégia de abordagem

6 Preços típicos em julho 2008 totalmente processados: R$ 3,30 / kg semi-processados: R$ 2,70 / kg -SAE 1006: R$ 2,20 / kg (dólar a R$1,65/ US$)

7 Composições químicas Aço GOAço Total. Proc. Aço Semiproces. %Si32 a 3,50 a 1,2 %Al0,020 a 0,20,03 a 0,3 %Mn0,060,2 a 0,4 %C0,020,0030,003 a 0,06 %P0,01 0,01 a 0,09 %Sb--0 a 0,03

8 Propriedade principal: perda magnética Máquinas elétricas tem que ter alta eficiência energética. Rendimentos variam de 99% a 50% 30% da potência perdida é gasta no processo de magnetizar e desmagnetizar o aço: a histerese magnética

9 histerese Fração histerética: Depende da microestrutura Fração de Perdas Parasitas: depende da espessura, resistividade elétrica OU SEJA, DA COMPOSIÇÃO! Perda magnética é diretamente proporcional à área da histerese

10 Perdas típicas de diferentes aços Empresas hoje lutam por redução de 0,3W/kg nas perdas

11 Tendências Aumentar silício para reduzir perdas Aumentar alumínio para aumentar permeabilidade e reduzir perdas Baixar carbono para menos de 30ppm Baixar N e S para menos de 20ppm Aumentar tamanho dos óxidos, sulfetos e nitretos (inclusões menores que 1 μm são deletérias) : uso de terras raras.

12 Justificativa da tendência Aumentar teor de silício: – Fração parasita da perda é inversamente proporcional à resistividade elétrica. – Resistividade elétrica quintuplica com adição de 3%Si

13 Dúvidas que merecem mais estudo Silício 1,2% é uma barreira na aciaria? O que é melhor, aumentar só Si, ou reduzir silício e aumentar Al? Fósforo 0,09% de fato reduz desgaste de ferramenta de corte no puncionamento? Adição de antimônio: o quanto de fato aumenta permeabilidade?


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