Obtenção de ligas magnéticas de Fe0,70Co0,30, com adição de Nb e Ti: Estudo de propriedades físicas

• Ano de defesa: 2021
• Autor(a) principal: Froes, Fernando
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
• Palavras-chave em Português: Campo Coercivo; Coercive field; Fe-Co; Fe-Co-Nb-Ti; Magnetic permeability; Magnetostricção; Magnetostriction; Permeabilidade Magnética
• Link de acesso: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/97/97135/tde-18012022-123336/

As ligas baseadas em ferro (Fe) e cobalto (Co) são ligas magnéticas macias com alta magnetização de saturação, alta temperatura de Curie, relativamente baixas anisotropia magnética e resistência elétrica. No presente estudo foram obtidas as ligas de Fe0,7Co0,3 (liga referência), (Fe0,7Co0,3)97Ti3, (Fe0,7Co0,3)98Nb2, (Fe0,7Co0,3)99Nb1, (Fe0,7Co0,3)95Ti3Nb2 e (Fe0,7Co0,3)96Ti3Nb1, com o intuito de se estudar separadamente os efeitos das adições de Ti e Nb à liga de Fe0,7Co0,3 na microestrutura e nas propriedades magnéticas. As amostras foram fundidas no forno a arco, recozidas, tendo sido obtidas a indução magnética, a permeabilidade magnética, a magnetostricção e a resistividade elétrica. Também foram feitas análises de microscopia eletrônica de varredura/EDS, difratometria de raios X e análise da dureza Vickers. O campo coercivo da liga Fe0,7Co0,3 foi reduzido com a adição de Ti e mais ainda com a subsequente adição de Nb à liga (Fe0,7Co0,3)97Ti3. Com relação à permeabilidade relativa, a adição de titânio à liga Fe0,7Co0,3 aumentou em 50% a permeabilidade magnética relativa inicial, enquanto a adição de nióbio e titânio reduziu-a em 76%. A resistividade da liga (Fe0,7Co0,3)97Ti3 aumentou com a adição de titânio e subsequente de Nb em 4 vezes em relação à liga (Fe0,7Co0,3). A indução de saturação e a magnetostricção da liga (Fe0,7Co0,3)97Ti3 reduziram se comparadas à da liga (Fe0,7Co0,3), o mesmo acontecendo para a liga (Fe0,7Co0,3)96Ti3Nb1 comparada à liga (Fe0,7Co0,3)97Ti3. A adição de Nb tem maior influência na redução de Bsat</sub do que a adição do Ti. Desta forma, através deste estudo concluímos que a liga (Fe0,7Co0,3)97Ti3 foi a que apresentou aumento da permeabilidade magnética comparativamente a da liga Fe0,7Co0,3, tendo causado apenas uma pequena diminuição na magnetização de saturação. Houve também a diminuição da magnetostricção e um aumento incrível na resistividade da liga. Estes fatores são interessantes para a aplicação do material na forma de chapas em núcleos de motores e transformadores de alta performance, ou seja, que necessitam de alta indução magnética de saturação. Apesar da liga (Fe0,7Co0,3)97Ti3 não ter atingido a magnetização de saturação das ligas Fe-Co (50Co) e da liga comercial Fe49Co-2V (Permedur), a quantidade de Co é menor, o que confere ao material um menor custo.