Otimização de propriedades piezomagnéticas de ligas de Fe-Al-B para utilização em sensor de força

Resumo

Pretende-se otimizar as propriedades magnetomecânicas (piezomagnéticas) de ligas de Fe-Al-B, propriedades estas que serão correlacionadas com medidas quantitativas do ordenamento das fases cúbicas e textura do material. Para obter materiais que possam ser testados em um transdutor recentemente construído, é necessário que tenhamos amostras cilíndricas de 6 mm de diâmetro e 100 mm de comprimento. Para obtenção dos materiais nestas condições, estamos adaptando as condições de fornos do nosso Departamento, mas que é um procedimento até então nunca realizado. Também serão realizados recozimentos sob aplicação de compressão mecânica, com o objetivo de construir uma anisotropia magnetocristalina no material e assim tentar melhorar o comportamento piezomagnético deste. Ainda mais, introduziremos textura preferencial por laminação em chapas das mesmas ligas para avaliar o efeito na magnetostricção com apenas campo aplicado.Já foi concluído em outros trabalhos do grupo que a ordem atômica influência de forma decisiva nos valores de magnetostricção de saturação e que por sua vez esta ordem depende da composição da liga nas redondezas de 20% at. de alumínio. Portanto, estudaremos várias ligas de Fe-Al-B, fixando-se a quantidade de boro na liga em 3% at. e variando-se a proporção de ferro e alumínio para determinar a melhor proporção entre Fe e Al. Anteriormente em outro estudo a proporção entre Fe e Al permaneceu constante e variou-se a quantidade de boro. Além disto, serão avaliadas as influências da textura nos resultados de magnetostricção nas ligas: 1) sem sofrer processos de texturização; 2) laminadas e recozidas e também em 3) amostras que serão submetidas a recozimento sobre compressão. Mais especificamente, no presente trabalho objetivamos o estudo das propriedades magnéticas: magnetostricção e indução magnética (permeabilidade magnética) das ligas (Fe1-xAlx)97B3, para x = 0,16; 0,18; 0,20 e 0,22 em condições estáticas e dinâmicas, com a aplicação de campo magnético, tensão e compressão mecânica utilizando o transdutor construído no trabalho de mestrado do candidato.A análise quantitativa da textura será realizada através de difração de elétrons retroespalhados (EBSD) em microscopia eletrônica de varredura que mede a orientação cristalográfica pontualmente. A comprovação da existência da fase ordenada pode ser feita por difração de elétrons em microscopia eletrônica de transmissão e a quantificação da fase ordenada pode ser feita através de medidas de magnetização de saturação, pois o momento magnético médio por átomo de Fe é 33% maior na fase ± que na fase ordenada D03.