Obtenção de ligas de Fe-35%Co (% em massa) com adição de Cr: levantamento de propriedades magnéticas

• Processo: 22/08992-1
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
• Data de Início da vigência: 01 de setembro de 2022
• Data de Término da vigência: 30 de novembro de 2023
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia de Materiais e Metalúrgica - Metalurgia Física
• Pesquisador responsável: Cristina Bormio Nunes
• Beneficiário: Iris Braga Silva
• Instituição Sede: Escola de Engenharia de Lorena (EEL). Universidade de São Paulo (USP). Lorena , SP, Brasil
• Bolsa(s) vinculada(s): 22/15322-2 - Comportamento magnetomecânico de ligas de Fe-35%Co (% em massa) com adição de 0,5 e 0,7% de Cr, BE.EP.IC
• Assunto(s): Materiais magnéticos Máquinas elétricas Núcleos magnéticos Magnetostrição Permeabilidade magnética Propriedades magnéticas
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Ligas Fe-Co | magnetização de saturação | Magnetostricção | Máquinas Elétricas | Núcleos Magnéticos | Permeabilidade magnética | Materiais Magnéticos

Resumo

Praticamente não há estudos científicos publicados sobre ligas de Fe-Co com menores quantidades de Co que a liga equiatômica. Tudo o que foi desenvolvido em relação a estas ligas foi feito pela indústria, que não disponibiliza dados da pesquisa realizada. Estas ligas de Fe-Co com menores quantidades de Co (27 < %Co < 35) são relevantes de serem estudadas, pois possuem altas magnetizações de saturação, altas temperaturas de Curie e são mais baratas, pois possuem menos cobalto. Considerando-se apenas os preços das matérias primas, uma tonelada da liga equiatômica Fe-Co custa cerca de 30% e 40 % a mais que as ligas com 35% e 30% de Co, respectivamente. Sendo que o preço do Co por tonelada é de 75000 USD, e do ferro contido no minério de ferro 260 USD. Assim sendo, entendemos que é importante que as ligas Fe-Co com valor mais baixo de Co que a liga equiatômica sejam revisitados e estudados mais a fundo e de maneira sistemática, fazendo a correlação da ciência/engenharia de materiais com as propriedades físicas do material. Esse entendimento pode vir a ajudar futuramente em alguma formulação de liga que permita melhorar o desempenho magnético e mecânico destes materiais. Consequentemente, a utilização destes materiais em máquinas elétricas acarretará maior eficiência energética, demanda urgente em um mundo carente de energia. Em especial a demanda por eficiência energética se aplica à carros elétricos e aeronaves. Para o presente projeto escolhemos como objeto do estudo a liga Fe-Co com 35% em massa de Co com adição de Cr. Uma das razões desta escolha é que a liga com 35% de Co comparada com a liga com 30% Co que já estamos estudando em outro projeto, poderá ter o aumento da permeabilidade com apenas o incremento de 5% de Co, pois este incremento causa uma queda acentuada em K1, a primeira constante anisotrópica, o que irá causar a diminuição do campo anisotrópico. A adição de Cr é realizada para melhorar a ductilidade da liga e será também analisado o efeito desta adição nas propriedades magnéticas do material.(AU)