Ref.: MmeMss05-001
Apresentador: Everton Maick Rangel Pessanha
Autores (Instituição): Pessanha, E.M.(Universidade Estácio de Sá); Matlakhova, L.A.(Universidade Estadual do Norte Fluminense Darcy Ribeiro); Jovêncio, L.P.(Universidade Estácio de Sá);
Resumo:
Materiais que apresentam propriedades magnéticas são de grande interesse para a área eletromagnética, sobretudo os que estão agrupados na classificação dos materiais ferromagnéticos, cujos átomos possuem elevados momentos magnéticos. O ferro, o níquel, o cobalto e algumas ligas, tais como os ferros fundidos são considerados materiais ferromagnéticos na temperatura ambiente e que possuem elevada permeabilidade relativa. A avaliação dos materiais ferromagnéticos pode se tornar complexa devido às características que cada material possui e que impacta diretamente no alinhamento dos seus domínios e no comportamento de sua curva de magnetização. Assim, umas das formas de minimizar a complexidade de avaliação de suas propriedades magnéticas é a utilização da modelagem através do Método de Elementos Finitos (Finite Element Method, FFEM). O presente trabalho possui o objetivo de aliar o estudo do Método de Elementos Finitos à investigação do comportamento magnético das ligas de ferros nodulares correlacionando com as alterações de estrutura provenientes do processo de fabricação. Para as análises do comportamento magnético do ferro nodular foi utilizado o software FEMM 4.2. O lote de ferro nodular foi disponibilizado pelo setor de Metalurgia Física do LAMAV/UENF que foram submetidos à análise de composição química na usina Saint-Gobain Canalização Brazil através do Espectrômetro de massa OES-5500 II e do analisador elementar LECO CS 200. Em seguida, as amostras foram submetidas à caracterização estrutural por difração de raios X no difratômetro 7000 Shimadzu com a radiação de Cu-K?. O ferro nodular hipereutético (4,44 ± 0,02%p. C) apresentou a predominância da ferrita (Fe-?), CCC, com picos definidos e intensos para os planos (110), (200) e (211), bem como o carbono hexagonal e romboédrico, com picos de baixa intensidade, e a cementita (Fe3C) com estrutura ortorrômbica, identificada em maiores ampliações dos difratogramas. Através do software FEMM 4.2 o problema magnético projetado foi dividido em um grande número de regiões seguida das etapas de pré-processamento, processamento e pós-processamento onde foram geradas malhas com 6.482 nós. Foi identificada maior intensidade da indução no interior das bobinas com 1,36 T e com o campo magnético de 174,11 A/m. A indução e o campo magnético tendem a reduzir ao longo do corpo de prova, chegando ao menor valor de indução na amostra a 2,4 mm da origem do corpo de prova, o que resultou numa indução e campo magnético, respectivamente, de 0,07 T de 144,46 A/m. Os dados apontam que o ferro nodular, com suas características magnéticas, foi capaz de gerar o campo mesmo com o baixo valor de indução. A permeabilidade magnética inicial de 0,00052 H/m alcançou o valor de 0,139 H/m próximas à saturação. Assim, a presença da cementita, para os maiores tempos de vazamento, tende a produzir um ferro com baixa permeabilidade e indução magnética, sendo um método sensível para a avaliação estrutural do material ferromagnético.