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Levantamento de propriedades piezomagnéticas de ligas de Fe-35%Co (% em massa) com adição de 0,5 e 0,7% de Nb

Processo: 22/15334-0
Modalidade de apoio:Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Iniciação Científica
Vigência (Início): 01 de abril de 2023
Vigência (Término): 30 de junho de 2023
Área do conhecimento:Engenharias - Engenharia de Materiais e Metalúrgica - Metalurgia Física
Pesquisador responsável:Cristina Bormio Nunes
Beneficiário:Matheus Marinho Arruda
Supervisor: Olivier Hubert
Instituição Sede: Escola de Engenharia de Lorena (EEL). Universidade de São Paulo (USP). Lorena , SP, Brasil
Local de pesquisa: Université Paris-Saclay, França  
Vinculado à bolsa:22/09152-7 - Influência da adição de Nb nas propriedades magnéticas e mecânicas da liga de Fe-35%Co (% em massa), BP.IC
Assunto(s):Magnetostrição   Materiais magnéticos
Palavra(s)-Chave do Pesquisador:comportamento magneto mecânico | comportamento piezomagnético | Ligas Fe-Co | Magnetostricção | Materiais Magnéticos

Resumo

No projeto em andamento FAPESP 2021/06350-0, o estudo da adição de Cr para a melhoria da propriedade mecânica da liga binária Fe-35%Co é seguido pelo estudo da adição de Ti à liga Fe-35%Co+Cr, sendo que esta adição de Ti objetiva o aumento da permeabilidade magnética e diminuição da magnetostricção. Neste projeto, a utilização objetivada do material é como chapas de núcleos de máquinas elétricas, procurando maior eficiência energética, em especial em aplicações relacionadas à carros elétricos e aeronaves.Já no Projeto de Iniciação Científica em andamento do candidato Matheus Marinho Arruda, nós estudamos a modificação da liga Fe-35%Co, pela adição de Nb em substituição ao Cr, mas sem a adição de Ti. A liga com adição de Cr está sendo estudada por outro aluno. A pequena adição de Nb visa comparar com o efeito da adição de Cr, cuja adição foi desenvolvida em 1947 visando melhorar a deformabilidade da liga Fe-35%Co. O Nb também é um estabilizados da fase CCC desordenada, assim como o Cr, o que evitaria o ordenamento da fase CCC e diminuiria a fragilidade da liga. Não é esperado que a adição de pequenas quantidades de Nb, cause uma diminuição na magnetostricção do material, pois as quantidades de Nb são inferiores a 1%. A magnetostricção de saturação da liga Fe-35%Co é ~ 80 x 10-6. Este valor é próximo ao obtido para o Fe-Ga policristalino (90 x 10-6), que apresenta propriedades magnetomecânicas excelentes. Além disto, os altos valores de indução magnética de saturação poderiam também ser interessantes para estas aplicações. Portanto, a liga Fe-35%Co com a adição de Nb poderia ser adequada para aplicações em sensores e atuadores, e para determinar isto, as propriedades piezomagnéticas precisam ser determinadas. Esta caracterização das propriedade piezomagnéticas (comportamento magnetomecânico) é complementar ao trabalho de Iniciação Científica em andamento, sendo que o mesmo material produzido para as caracterizações das propriedades magnéticas e da microestrutura será usado para a determinação dos coeficientes piezomagnéticos. Esta caracterização aqui proposta é pertinente, pois como mostrado o material tem alta magnetostricção, poderá ter boa trabalhabilidade mecânica e determinar-se-á o material é adequado para ser usado em dispositivos como sensor ou atuador. Os objetivos do projeto são realizar medições de: 1) Indução magnética (B) para campo fixo (H) e variando-se os valores de tração e compressão aplicadas (Sigma). 2) Magnetostricção longitudinal (Lambda) para valores fixos de tensão aplicada e variando-se os valores de campo aplicado (medidas histeréticas e anhisteréticas). 3) Indução magnética (B) para valores fixos de tensão aplicada e variando os valores de campo aplicado H (medições anhisteréticas e histeréticas). 4) Magnetostricção longitudinal para campo fixo (H) e variando os valores de tensão e compressão aplicada (Sigma). (AU)

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