Apresentação - Metal Geral II - Aços Elétricos

Esta é uma pré-visualização de arquivo. Entre para ver o arquivo original

Aços Elétricos
Ouro Preto
Novembro de 2014
1
Conceitos
PERDA MAGNÉTICA:
ƒ Energia despendida como calor, em W/kg, num circuito magnético quando há indução ciclicamente alternada.
PERMEABILIDADE MAGNÉTICA:
ƒ É a medida da facilidade com a qual um material pode ser magnetizado.
AÇOS SEMIPROCESSADOS: 
requerem um tratamento térmico no usuário para desenvolvimento estrutural e químico.
ƒ AÇOS TOTALMENTE PROCESSADOS:
podem ser utilizados sem a necessidade de um tratamento térmico no usuário. Possuem estrutura e composição química desenvolvidas.
2
Aços elétricos no Brasil
Larga utilização do aço ABNT 1006/1008 pelo baixo custo (US$450/ton);
Estima-se que o Brasil consuma 30.000 ton/ano de aços tipo grão-orientado e 300.000 ton/ano de aços do tipo grão não-orientado;
Os aços silício de grão-orientado são fabricados pela Aperam South America;
Já os de grão não-orientado são fabricados pela Aperam South America, Usiminas, CSN e Cosipa.
Exemplo
Motor de geladeira comum:
Potência nominal: 150 W;
Peso: 3 kg;
Potência: 50 W/kg;
Se a indução magnética em seu interior for da ordem de 1,5 T:
Perdas magnéticas consumiriam 36% da potência, se utilizado um aço ABNT 1006, sem recozimento;
Perdas magnéticas consumiriam aproximadamente 8% da potência, se utilizado um aço silício de grão não-orientado.
Exigências do mercado
Equipamentos elétricos mais eficientes com menor custo de produção;
ƒ Perda magnética baixa, alta permeabilidade;
ƒ Processabilidade / Comportamento mecânico adequado;
Equipamentos que contribuam de forma significativa na redução global do consumo de energia e de gases de efeito estufa; 
ƒ Garantia de forma (perfil de espessura e largura, etc.).
5
O que são aços elétricos
Classe especial de aços baixo carbono;
Possuem baixíssimos teores de elementos residuais;
Propriedades magnéticas específicas para sua aplicação na fabricação de:
Motores para compressores herméticos de geladeiras, freezers e ar-condicionado;
Núcleos de motores elétricos;
Geradores;
Transformadores de potência;
Reatores para sistemas de iluminação; 
Medidores de energia.
6
Tipos de aços elétricos
Aços baixo carbono;
Aços siliciosos de grão não-orientado;
Aços siliciosos de grão-orientado;
Aços siliciosos de grão super-orientado.
7
Chapas de aço de grão não-orientado (GNO)
Não há uma orientação cristalográfica preferencial;
São utilizados em equipamentos que exigem um comportamento isotrópico de propriedades no plano da chapa;
Aplicações:
 Fabricação de núcleos de motores elétricos;
Geradores;
Reatores para sistemas de iluminação;
Medidores de energia;
Motores para compressores herméticos de geladeiras, freezers e ar-condicionado.
8
Chapas de aço de grão não-orientado (GNO)
São classificados de acordo com a perda magnética apresentada em condições de testes padronizadas: 1,0 e 1,5T; e 50 e 60Hz;
A permeabilidade ou indução magnética para uma dada condição de teste também é uma propriedade especificada pelos usuários;
Preço médio de mercado: US$700/ton a US$800/ton, dependendo das características elétricas, químicas e mecânicas. (*Preço extraído do site portuguese.alibaba.com).
Totalmente processados: pronto para estampagem e uso. Baixo teor de carbono e com recozimento final;
Semi-processados: Sem tratamento térmico. Preparados para ter grande crescimento de grão no recozimento, onde ocorrerá a eliminação das tensões residuais, descarbonetação e recristalização dos grãos;
Não-processados: Não são produzidos exatamente para fins eletromagnéticos.
9
Características dos principais aços GNO
*Tabela retirada do catálogo da NSC – Nippon Steel Corporation
Chapas de aço de grão orientado (GO)
Desenvolvido para alcançar baixas perdas e elevada permeabilidade magnética, requeridas para a maior eficiência dos equipamentos e economia de energia elétrica;
Principais aplicações: fabricação dos núcleos de transformadores, reatores de potência, hidrogeradores e turbogeradores;
Principais características: excelentes propriedades magnéticas na direção de laminação;
*Amostra atacada quimicamente para revelar a estrutura de grão
11
Chapas de aço de grão orientado (GO)
Há uma orientação cristalográfica paralela à superfície da chapa de aço, o que promove propriedades magnéticas excelentes em apenas uma direção [LANDGRAF, 2002]; 
Preço médio de mercado: US$700/ton a US$900/ton, dependendo das características elétricas, químicas e mecânicas. (*Preço extraído do site portuguese.alibaba.com).
13
Características dos principais aços GO
*Tabela retirada do catálogo de produtos da Aperam South America
14
** Valores de composição aproximados
*Tabelas retiradas do catálogo de produtos da Aperam South America
15
Chapas de aço de grão super-orientado (HGO)
Ainda em desenvolvimento;
Possui a mesma aplicação do GO (núcleos de transformadores);
Possui altíssima permeabilidade magnética (valores de indução 10% maiores que os aços convencionais);
Baixíssima perda magnética (cerca de 20% menor que os aços convencionais);
Maior eficiência energética (reduz em 6% a perda de performance elétrica em relação aos índices do GO, que já são extremamente baixos). 
16
Referências bibliográficas
http://www.inmetro.gov.br/painelsetorial/palestras/PalestraRodrigues.pdf acesso em 19/11/2014, 19:32h
http://www.tede.udesc.br/tde_busca/arquivo.php?codArquivo=2081 acesso em 19/11/2014, 19:49h
http://www.aperam.com/brasil/port/arquivos/CatalogoAcosEletricosPORT.pdf acesso em 20/11/2014, 20:18h 
http://www.aperam.com/brasil/port/empresa/revista_espaco/60/introducao4.htm acesso em 20/11/2014, 20:32h
http://www.pmt.usp.br/academic/landgraf/nossos%20artigos%20em%20pdf/02Lan%20%20recope%20.pdf acesso em 21/11/2014, 20:54h
http://portuguese.alibaba.com acesso em 22/11/2014, 10:23h
17
Contatos
Eduardo Augusto Pereira Togni
duh.togni@gmail.com
Gesiane Letícia Alves
leticia.geisi@hotmail.com