Influência da adição de Nb nas propriedades magnéticas e mecânicas da liga de Fe-35%Co (% em massa)

• Processo: 22/09152-7
• 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: Matheus Marinho Arruda
• Instituição Sede: Escola de Engenharia de Lorena (EEL). Universidade de São Paulo (USP). Lorena , SP, Brasil
• Bolsa(s) vinculada(s): 22/15334-0 - Levantamento de propriedades piezomagnéticas de ligas de Fe-35%Co (% em massa) com adição de 0,5 e 0,7% de Nb, BE.EP.IC
• Assunto(s): Materiais magnéticos Núcleos magnéticos Permeabilidade magnética Magnetostrição Ductilidade Propriedades magnéticas
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Ligas Fe-Co | magnetização de saturação | Magnetostricção | Núcleos Magnéticos | Permeabilidade magnética | Materiais Magnéticos

Resumo

As ligas de Fe-Co com menores quantidades de Co (27 < %Co < 35) comparadas a liga comercial equiatômica (48Fe:48Co:2V) 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 11200 USD a mais que a ligas com 35% de Co. Sendo que o preço do Co por tonelada é de 75000 USD, e do ferro contido no minério de ferro 260 USD. Na literatura não há praticamente dados sobre estas ligas de concentrações de CO mais baixos. Em particular para a liga com 35% de Co o único trabalho que versa sobre estas propriedades é de 1947. Vale ressaltar que é um produto patenteado. 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. Além disto, a pureza dos materiais poderá ter alguma influência nos novos resultados, já que os resultados disponíveis já têm 75 anos. Esse entendimento pode vir a ajudar futuramente em alguma formulação de liga que permita melhorar o desempenho magnético e mecânico destes materiais para que possam ser utilizados em máquinas elétricas acarretará com maior eficiência energética. Em especial a demanda por eficiência energética se aplica à carros elétricos e aeronaves. Para o presente projeto o objeto do estudo é a liga Fe-Co com 35% em massa de Co com adição de Nb. Uma das razões desta escolha é que a liga com 35% de Co comparada com a liga com 30% Co que já estudamos em projeto anterior, com apenas o incremento de 5% de Co, poderá ter o aumento da permeabilidade, já que a liga com 35% tem menor valor de K1, a primeira constante anisotrópica, o que irá causar a diminuição do campo anisotrópico. A adição de Nb tem por objetivo melhorar a ductilidade da liga e será analisado os efeitos desta adição nas propriedades magnéticas do material.(AU)