A OXIDAÇÃO DO AÇO ELÉTRICO P920P

CENTRO UNIVERSITÁRIO DO LESTE DE MINAS GERAIS-UNILESTE

CURSO DE ENGENHARIA METALÚRGICA

Igor Andrade Bomfá

OXIDAÇÃO DO AÇO ELÉTRICO P920P

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Coronel Fabriciano

2019

IGOR ANDRADE BOMFÁ

OXIDAÇÃO DO AÇO ELÉTRICO P920P

                                                                    Trabalho de Conclusão de Curso  –  TCCI    apresentado ao curso Engenharia  Metalúrgica do Centro Universitário do Leste de Minas Gerais como proposta de Trabalho de Curso - TCC2.

RESUMO

O presente trabalho apresenta uma extensa revisão bibliográfica que aborda as análises metodológicas de fabricação do aço elétrico. O estudo enfatiza a formação de óxidos em aços elétricos, abordando  especificamente o GNO P920P, muito usado em motores e rotores elétricos. Para conduzir a melhora de propriedades magnéticas deste aço, ele deve ser submetido a um tratamento térmico de recozimento. Se tal tratamento térmico não for realizado adequadamente, os elementos dissolvidos na matriz que apresentam certa afinidade com o oxigênio irão reagir com o mesmo, o que favorecendo a formação de uma camada de óxidos interna.

Esta camada pode deteriorar suas propriedades magnéticas, ou seja, ela diminui a permeabilidade magnética e aumenta a perda magnética. Essa formação de óxidos acontece durante o tratamento térmico devido ao tempo de exposição do aço a temperaturas elevadas e elevado potencial de oxigênio.

Ao identificar a influência do potencial de oxigênio na formação dessa camada, é possível mostrar os efeitos prejudiciais nas propriedades magnéticas do metal e buscar melhorias no processo para diminuir as perdas e maximizar a permeabilidade magnética.

Palavras-chave: Aço Elétrico. Aço P920P. Processo de Recozimento. Oxidação. Permeabilidade. Perda Magnética. 

ABSTRACT

The present work presents an extensive literature review that addresses the methodological analyzes of electric steel fabrication. The study emphasizes the formation of oxides in electric steels, specifically addressing the GNO P920P, widely used in electric motors and rotors. To drive the improvement of magnetic properties of this steel, it must be subjected to annealing heat treatment. If such heat treatment is not performed properly, the elements dissolved in the matrix that have a certain affinity for oxygen will react with it, favoring the formation of an internal oxide layer. This layer may deteriorate its magnetic properties, ie it decreases magnetic permeability and increases magnetic loss. This oxide formation occurs during heat treatment due to the exposure time of the steel to high temperatures and high oxygen potential. By identifying the influence of oxygen potential on the formation of this layer, it is possible to show the detrimental effects on the metal's magnetic properties and to seek process improvements to decrease losses and maximize magnetic permeability.

Keywords: Electric Steel. P920P steel. Annealing Process. Oxidation. Permeability. Magnetic loss.

LISTA DE FIGURAS

Figura 1 -  The Iron Rolling Mill (Modern Cyclopes)                                         10

Figura 2 -   Perdas totais divididas em três componentes                                19

Figura 3  -  Esquema do tratamento termoquímico                                           20

Figura 4 -  Óxidos superficiais de um aço 1                                                      22

Figura 5 - Óxidos superficiais de um aço 2                                                       23

Figura 6 - Mapa definindo as regiões de oxidação                                           23

Figura 7 - Camada de oxidação interna                                                            24

Figura 8 - Óxidos na forma não comum                                                            25

Figura 9 - Precipitado linear                                                                              25

Figura 10 -  Processo de descarbonetação                                                      26

Figura 11 - Efeito da oxidação interna na perda magnética                             29

LISTA DE SIGLAS

AISI                                       American Iron and Steel Institute - EUA

GNO                                      Aço-Silício de grão não orientado

GO                                         Aço-Silício de grão orientado

SAE                                       Society of Automotive Engineers

UNILESTE                             Centro Universitário do Leste de Minas Gerais

Sumário

1. INTRODUÇÃO                                                                                                      7

2. FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA                                                                            9

2.1 Surgimento do aço                                                                                             10

2.2 Tipos de aço                                                                                                      11

2.3 Propriedades magnéticas dos aços elétricos                                         18

2.4 Tratamento Térmico                                                                                           19