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Title: Influência do processamento termomecânico sobre a formação de bandas de cisalhamento e propriedades magnéticas de um aço de grão não orientado com 3% Si.
Authors: Dafé, Sara Silva Ferreira de
metadata.dc.contributor.advisor: Cota, André Barros
Keywords: Cisalhamento
Aço
Silício
Textura cristalográfica
Bandas de cisalhamento
Issue Date: 2010
Publisher: Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Materiais. Rede Temática em Engenharia de Materiais, Pró-Reitoria de Pesquisa e Pós-Graduação, Universidade Federal de Ouro Preto.
Citation: DAFÉ, S. S. F. de. Influência do processamento termomecânico sobre a formação de bandas de cisalhamento e propriedades magnéticas de um aço de grão não orientado com 3% Si. 2010. 114 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia de Materiais) – Universidade Federal de Ouro Preto, Ouro Preto, 2010.
Abstract: Aços ao silício de grão não orientado (GNO) são materiais magneticamente macios utilizados em equipamentos para geração, distribuição e utilização de energia elétrica. O alcance simultâneo de alta indução e baixa perda magnética é alvo constante de pesquisas para o aperfeiçoamento e desenvolvimento de novos aços GNO. Estas buscas têm se concentrado no desenvolvimento de ligas com teores de residuais cada vez mais baixos e de processos termomecânicos que produzam tamanho de grão e orientação cristalográfica adequados no produto final. Neste trabalho foi avaliado o efeito do processamento termomecânico sobre a formação de bandas de cisalhamento e as propriedades magnéticas de um aço de grão não orientado com 3% Si. Foram utilizadas amostras desta liga, submetidas à laminação a quente, laminação a frio e recozimento final a 1020 °C. Propriedades como perda magnética, indução e permeabilidade magnética foram medidas nas amostras finais. Para estudar a evolução estrutural utilizou-se metalografia óptica, com a determinação do tamanho de grão, análise da orientação cristalográfica, por difratometria de raios-X e EBSD (Electron Back-Scattering Diffraction). A presença de bandas de cisalhamento foi avaliada através microscopia óptica das amostras submetidas ao recozimento em temperaturas intermediárias, entre 620 e 780 °C. Foram determinadas as frações volumétricas das fibras e componentes de textura cristalográfica de interesse e a FDOC (Função de Distribuição de Orientações Cristalinas). Verificou-se que o aumento do tamanho de grão do aço da bobina laminada a quente proporcionou uma redução da fração volumétrica da fibra g e um acréscimo da fibra h após o recozimento final, sendo que o aumento da redução a frio contribuiu de forma mais acentuada para este resultado. Foi possível otimizar as propriedades magnéticas através da textura cristalográfica. A melhor combinação de microestrutura, em função da intensa geração de bandas de cisalhamento, de textura cristalográfica, devido à maior nucleação de grãos com orientações de Goss e Cubo a partir destas bandas, e de propriedades magnéticas foi alcançada para as amostras laminadas a quente para as espessuras de 1,8 e 1,4 mm às temperaturas de 1000 e 1120 °C, sendo que para a espessura de 1,4 mm esta combinação foi mais evidente.
metadata.dc.description.abstracten: Non-oriented silicon steels are soft magnetic materials widely used in equipments for electricity generation and distribution. The obtaining of both high magnetic induction and low magnetic loss has been subject of research for the improvement and development of new nonoriented silicon steels. These works have focused on the development of alloys with lower contents of residuals and thermomechanical processes that produce grain sizes and crystallographic orientations appropriate to the final product. This project studied the effect of thermomechanical processing on the formation of shear bands and on the magnetic properties of a non-oriented silicon steel with 3.0wt% Silicon. The samples were submitted to hot rolling, cold rolling and final annealing at 1020 °C. Properties such as magnetic loss, magnetic induction and permeability were measured in the final samples. The structural evolution was assessed by optical metallography with determination of grain size and by crystallographic orientation analysis with X-ray diffraction and EBSD (Electron Back- Scattering Diffraction). The presence of shear bands was evaluated by light microscopy of samples submitted to annealing at intermediate temperatures, from 620 to 780 ° C. The volume fractions of fiber and texture components were determined, as well as ODF (Orientation Distribution Function). It was found that the larger the hot band grain size the lower was the g fiber volume fraction and the higher was the h fiber volume fraction at the final annealing. The increasing cold reduction contributed strongly to this result. The magnetic properties could be benefited from the optimization of crystallographic texture. The best combination of microstructure, due to the intense generation of shear bands, crystallographic texture, due to higher nucleation of grains with Goss and Cube orientations from these bands, and magnetic properties was achieved for the samples hot rolled at 1000 and 1120 °C to the thickness 1.8 and 1.4 mm, and this combination was more evident to the thickness 1.4 mm.
URI: http://www.repositorio.ufop.br/handle/123456789/2823
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