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

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 420.000 t em 2007.

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

Tipos de aços elétricos Três famílias: Aços de grão orientado (60.000 tpa) Usuários: fabricante de transformadores Aços totalmente processados (180.000 tpa) Usuários: motores da Embraco, WEG, Aços semi-processados (180.000 tpa) Usuários: motores da Tecumseh, WEG, indústria automobilística.

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

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$1,65/ US$)

Composições químicas Aço GO Aço Total. Proc. Aço Semiproces. %Si 3 0,02 0 a 0,2 0,03 a 0,3 %Mn 0,06 0,2 a 0,4 %C 0,003 0,003 a 0,06 %P 0,01 0,01 a 0,09 %Sb - 0 a 0,03

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

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

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

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.

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

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?