Estudo descritivo da microtextura de um aço elétrico de grão não orientado.

Abstract

No atual cenário energético mundial, há uma crescente demanda por otimização dos processos de geração e transmissão de energia, com foco na minimização de perdas e durabilidade dos motores rotativos. Esse contexto, tem impulsionado o desenvolvimento de ligas metálicas de menor custo, mas que tenham propriedades em desempenho, como a magnetizabilidade e permeabilidade, comparáveis àquelas como os aços, por exemplo. Dentre as alternativas viáveis para núcleo de estatores e rotores, destaca-se o aço elétrico de grão não-orientado (GNO), uma opção promissora para atender a fabricação de eletrodomésticos. O uso contínuo desse tipo de equipamento no cotidiano, contribui para o envelhecimento magnético do rotor, diminuindo sua performance até ficar obsoleto, ou gastar mais energia que o necessário. O aço estudado nesta monografia é um aço elétrico de baixo teor de silício (~1), com adição de antimônio e manganês como estabilizantes de grãos. Para compreender melhor as orientações cristalográficas preferenciais desse aço, foi realizada uma pesquisa laboratorial utilizando a técnica de Difração de Elétrons Retroespalhados (EBSD – Difração de Elétrons Retroespelhados). Como resultado foram obtidas representações das microtexturas usuais, por exemplo, figuras de pólo inversas, figuras de pólo e funções de distribuição de orientação (ODF – Orientation Distribution Function), as quais são a base do estudo das orientações cristalográficas preferenciais desenvolvidas pelo processamento, bem como aquelas desejadas para as propriedades que se esperam destes materiais. A textura dos grãos está diretamente relacionada à composição química da liga, sendo essencial o controle rigoroso dos elementos para garantir alta eficiência nos motores. Além disso, o tratamento térmico adequado contribui significativamente para o aumento da eficiência, promovendo alívio de tensões e crescimento dos grãos, embora esse aspecto não seja abordado neste estudo. Se trata de uma liga já comercializada, uma liga baixa silício “-padrão”, amplamente utilizada na fabricação de núcleos de estatores. A aplicação desse material em núcleos de motores elétricos proporciona vantagens adicionais, as quais são atribuídas à adição de elementos como silício, manganês e antimônio. Esses elementos contribuem significativamente para a melhoria da magnetizabilidade dos aços, bem como para a redução das perdas magnéticas associadas às microcorrentes de Foucault. Tais melhorias resultam na mitigação do envelhecimento magnético do núcleo, promovendo, assim, um aumento da vida útil e da eficiência do dispositivo, que pode ser atribuída à permeabilidade magnética. A textura dos grãos está diretamente relacionada à composição química da liga, sendo essencial o controle rigoroso dos elementos para garantir alta eficiência nos motores. Além disso, o tratamento térmico adequado contribui significativamente para o aumento da eficiência, promovendo alívio de tensões e crescimento dos grãos, embora esse aspecto não seja abordado neste estudo.