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High-silicon electrical steel powders aimed for additive manufacturing

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Autor(es):
Pinotti, Vitor E. ; Andreoli, Angelo F. ; Nakahashi, Mayumi A. ; Boccalini Jr, Mario ; Landgraf, Fernando J. G. ; Gargarella, Piter
Número total de Autores: 6
Tipo de documento: Artigo Científico
Fonte: Powder Technology; v. 444, p. 14-pg., 2024-06-11.
Resumo

The Fe6.5Si soft magnetic alloy exhibits promising magnetic properties for energy applications, including nearzero magnetostriction, low magnetocrystalline anisotropy, and higher electrical resistivity than conventional electrical steels. However, its brittleness impedes industrial use. Recent advances in powder-based additive manufacturing show potential for processing high-silicon electrical steels. This study focuses on the production cycle and properties of feedstock powder, which are crucial for such applications. Fe6.5Si alloy powders were produced via closed-coupled gas atomization. Comprehensive analysis covered mass balance, particle size distribution, powder flow, morphology, density, rheological properties, and thermal and magnetic behavior. Results suggest the feasibility of producing suitable Fe6.5Si alloy powder via gas atomization, enabling additive manufacturing of the next generation of medium/high-frequency electrical motors. The powder exhibited desirable characteristics within the size ranges applicable to laser powder bed fusion (20-75 mu m) and direct energy deposition (75-106 mu m), showing excellent flow behavior and morphological suitability for additive manufacturing. (AU)

Processo FAPESP: 21/12056-7 - Compósitos magnéticos moles produzidos por manufatura aditiva
Beneficiário:Angelo Fernandes Andreoli
Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
Processo FAPESP: 20/06984-6 - Desenvolvimento da cadeia de produção de produção de componentes metálicos por manufatura aditiva
Beneficiário:Mário Boccalini Júnior
Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Núcleos de Pesquisa Orientada a Problemas em São Paulo
Processo FAPESP: 22/12178-8 - Fabricação e caracterização de pós metálicos da liga magnética mole Fe-Si6,5 produzidos via atomização a gás
Beneficiário:Mayumi Andrade Nakahashi
Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
Processo FAPESP: 22/05528-2 - Manufatura aditiva de compósitos metálicos em camadas com propriedades magnéticas moles
Beneficiário:Vitor Eduardo Pinotti
Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado
Processo FAPESP: 17/27031-4 - Influência de parâmetros de processo nas características metalúrgicas de peças fabricadas por manufatura aditiva
Beneficiário:Piter Gargarella
Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Jovens Pesquisadores
Processo FAPESP: 16/11309-0 - Estudo, desenvolvimento e aplicação de processo híbrido: Manufatura Aditiva (Ma) + High Speed Machining/Grinding (HSM/G)
Beneficiário:Reginaldo Teixeira Coelho
Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Temático