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Demandas do mercado de aços para fins eletromagnéticos. Prof. Fernando J G Landgraf Laboratório Hubertus Colpaert Departamento de Eng. Metalúrgica e de Materiais Escola Politécnica USP. O Mercado de aços para fins eletromagnéticos.
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Demandas do mercadode açospara fins eletromagnéticos Prof. Fernando J G Landgraf Laboratório Hubertus Colpaert Departamento de Eng. Metalúrgica e de Materiais EscolaPolitécnica USP
O Mercado de açospara fins eletromagnéticos • No mundo, aços para fins eletromagnéticos consomem perto de 1% do total de aços. • Em 2007, foram 14 milhões de toneladas. • No Brasil, estima-se 420.000 t em 2007.
Açoelétrico: produçãomundialporregiõesem 2007 Total: 14 Mt
Tipos de aços elétricos • Trêsfamílias: • Aços de grãoorientado (60.000 tpa) • Usuários: fabricante de transformadores • Açostotalmenteprocessados (180.000 tpa) • Usuários: motoresda Embraco, WEG, • Aços semi-processados (180.000 tpa) • Usuários: motoresda Tecumseh, WEG, indústriaautomobilística.
Octaedrodaengenharia dos materiais:umaestratégia de abordagem Processamento de aços elétricos PMT 2200
Preços típicos em julho 2008 • totalmente processados: R$ 3,30 / kg • semi-processados: R$ 2,70 / kg • -SAE 1006: R$ 2,20 / kg • (dólar a R$1,65/ US$)
Propriedade principal: “perdamagnética” • Máquinas elétricas tem que ter alta eficiência energética. • Rendimentos variam de 99% a 50% • 30% da potência perdida é gasta no processo de magnetizar e desmagnetizar o aço: a histerese magnética
histerese “Perda magnética é diretamente proporcional à área da histerese Fração histerética: Depende da microestrutura Fração de Perdas Parasitas: depende da espessura, resistividade elétrica OU SEJA, DA COMPOSIÇÃO!
Perdastípicas de diferentesaços Empresas hoje lutam por redução de 0,3W/kg nas perdas
Tendências • Aumentar silício para reduzir perdas • Aumentar alumínio para aumentar permeabilidade e reduzir perdas • Baixar carbono para menos de 30ppm • Baixar N e S para menos de 20ppm • Aumentar tamanho dos óxidos, sulfetos e nitretos (inclusões menores que 1 μm são deletérias) : uso de terras raras.
Justificativa da tendência • Aumentar teor de silício: • Fração parasita da perda é inversamente proporcional à resistividade elétrica. • Resistividade elétrica quintuplica com adição de 3%Si
Dúvidasquemerecemmaisestudo • Silício 1,2% é uma barreira na aciaria? • O que é melhor, aumentar só Si, ou reduzir silício e aumentar Al? • Fósforo ≈ 0,09% de fato reduz desgaste de ferramenta de corte no puncionamento? • Adição de antimônio: o quanto de fato aumenta permeabilidade?