BR112014015514B1

BR112014015514B1 - Processo de fabricação de uma tira de liga magnética leve, tira de liga magnética leve e processo para fabricar um componente magnético

Info

Publication number: BR112014015514B1
Application number: BR112014015514-3A
Authority: BR
Inventors: Thierry Waeckerle; Rémy BATONNET
Original assignee: Aperam
Priority date: 2011-12-16
Filing date: 2012-12-17
Publication date: 2020-03-10
Also published as: WO2013087939A1; EP2791377A1; RU2630737C2; CN104114724B; BR112014015514A8; US20140299233A1; CA2858167A1; RU2014129076A; JP6313216B2; ES2689552T3; WO2013087997A1; BR112014015514A2; KR20140108559A; US11600439B2; IN2014KN01291A; US10957481B2; US20200294715A1; KR102035729B1; EP2791377B1; MX358460B

Abstract

processo de fabricação de uma tira de liga magnética leve, tira de liga magnética leve e processo para fabricar um componente magnético processo de fabricação de uma tira de liga magnética leve apta a ser recortada mecanicamente, cuja composição química consiste em, em peso: 18% menor igual a co menor igual a 55% 0% menor igual a v + w menor igual a 3% 0% menor igual a cr menor igual a 3% 0% menor igual a si menor igual a 3% 0% menor igual nb menor igual a 0,5% 0% b menor igual a 0,05% 0% menor igual a c menor igual a 0,1% 0% menor igual zr + ta menor igual a 0,5% 0% menor igual a ni menor igual a 5% 0% menor igual a mn menor igual a 2% . sendo que o resto é ferro e impurezas que resultam da elaboração, de acordo com o qual é laminada a frio uma tira obtida por laminação a quente de um para obter uma tira laminada a frio de espessura inferior a 0,6 mm. após a laminação a frio, é efetuado um tratamento de recozimento contínuo por passagem em um forno contínuo, a uma temperatura compreendida entre a temperatura de transição ordem/desordem da liga e a temperatura de início de transformação ferrítica/austenítica da liga, seguido de um resfriamento rápido até uma temperatura inferior a 200 °c. tira obtida.

Description

“PROCESSO DE FABRICAÇÃO DE UMA TIRA DE LIGA MAGNÉTICA LEVE, TIRA DE LIGA MAGNÉTICA LEVE E PROCESSO PARA FABRICAR UM COMPONENTE MAGNÉTICO” [001] A presente invenção trata da fabricação de tira de liga magnética leve do tipo ferro-cobalto.

[002] Numerosos equipamentos eletrotécnicos comportam peças magnéticas e, em especial, cabeçotes magnéticos realizados em ligas magnéticas leves. É o caso, em particular, dos geradores elétricos embarcados em veículos, em particular no campo aeronáutico, ferroviário ou automobilístico. Geralmente, as ligas utilizadas são ligas do tipo ferro-cobalto e em particular ligas que comportam 50% em peso de cobalto. Essas ligas apresentam a vantagem de ter uma indução de saturação muito forte, uma permeabilidade elevada em induções de trabalho igual ou superior a 1,6 Tesla e uma resistividade bastante forte que permite uma redução das perdas em corrente alternada e em alta indução. Quando forem de uso corrente, essas ligas possuem uma resistência mecânica que corresponde a uma tensão de escoamento compreendido entre 300 e 500 MPa aproximadamente. Entretanto, para certas aplicações, é desejável dispor de ligas de alto limite elástico cuja tensão de escoamento pode atingir ou ultrapassar 600 MPa, e mesmo, em certos casos, 900 MPa. Essas últimas ligas denominadas HLE são particularmente úteis para realizar alternadores miniaturizados embarcados em aviões. Esses alternadores se caracterizam por velocidades de rotação muito elevadas que podem ultrapassar 20 000 rpm que requerem uma grande resistência mecânica das peças constitutivas dos cabeçotes magnéticos. A fim de atingir as características das ligas de alta tensão de escoamento, foi proposto em diversas patentes adicionar diferentes elementos de liga tais como o nióbio, o carbono e o boro em particular.

[003] Todos esses materiais que contêm de 15 a 55% em peso de cobalto, quer tenham uma composição Fe-Co aproximadamente equiatômica, ou quer contenham muito mais ferro que cobalto, devem ser submetidos a um recozimento apropriado para obter as propriedades de uso desejadas e, em particular, um bom compromisso entre as características mecânicas e as características magnéticas desejadas em função dos usos aos quais se destinam. Para essas ligas, é conhecido, bem estabelecido, e praticado que as peças eletrotécnicas (estatores, rotor e outros perfis diversos) são recortadas em tiras de material encruado obtidas por laminação a frio até a espessura final. Após recorte, as peças são sistematicamente submetidas, em última etapa, a um recozimento de tipo estático para ajustar as propriedades magnéticas. Entende-se por recozimento estático, no estado da arte das ligas Fe-Co, um tratamento térmico durante o qual as peças recortadas são mantidas acima de 200 °C durante pelo menos 1 hora e são submetidas a uma temperatura superior ou igual a 700 °C, à qual é imposto um patamar. Entende-se por patamar um período de tempo de pelo menos 10 minutos durante o qual a temperatura varia no máximo de 20 °C acima ou abaixo de uma temperatura programada. Nesse tratamento, as subidas e descidas entre a temperatura ambiente e o patamar levam, em geral. Um tempo de pelo menos 1 hora em regime de produção industrial. Por esse motivo, um tratamento de recozimento “estático” industrial, que permite uma boa otimização dos desempenhos magnéticos, compreende para isso um patamar de temperatura de uma a várias horas: o recozimento “estático” leva, portanto, várias horas.

[004] De modo conhecido em si do técnico no assunto, a laminação a frio é efetuada em tiras com uma espessura geralmente da ordem de 2 a 2,5 mm, obtidas por laminação a quente e depois submetidas a uma hipertêmpera. Ela permite evitar em grandíssima parte a transformação ordem/desordem no material que, por esse motivo, fica quase desordenado, mas pouco alterado em relação a seu estado estrutural à temperatura superior a 700 °C. Devido a esse tratamento, o material pode, sem seguida, ser laminado a frio sem dificuldades até a espessura final.

[005] As tiras assim obtidas possuem então uma ductilidade suficiente para poder ser recortadas por recorte mecânico. Assim, quando se destinam a fabricar cabeçotes magnéticos constituídos de empilhamento de peças recortadas em tiras finas, essas ligas são vendidas aos usuários em forma de tiras no estado encruado. O usuário recorta então as peças, empilha-as e realiza a montagem ou a junção dos cabeçotes magnéticos, e efetua, em seguida, o tratamento térmico de qualidade necessário para obter as propriedades desejadas. Esse tratamento térmico de qualidade visa obter um certo desenvolvimento do crescimento dos grãos após recristalização, pois é o tamanho do grão que fixa o compromisso entre desempenhos mecânicos e magnéticos. De acordo com as peças consideradas da máquina eletrotécnica, os compromissos de desempenhos, e, portanto, os tratamentos térmicos, podem ser diferentes. Assim, em geral, os estatores e rotores de geradores de bordo aeronáutico são recortados juntos na mesma porção de tira a fim de minimizar as aparas de metal. Mas, o rotor é submetido a um tratamento térmico que favorece desempenhos mecânicos bastante elevados, tipicamente uma temperatura inferior a 800 °C, ao passo que o estator é submetido a um tratamento térmico que otimiza os desempenhos magnéticos (portanto, com maior tamanho médio de grão) tipicamente uma temperatura superior a 800 °C.

[006] Além disso, esse tratamento térmico de qualidade pode comportar para cada tipo de peça recortada, dois recozimentos, um para ajustar as propriedades magnéticas e mecânicas como foi visto acima e outro para oxidar as superfícies das chapas a fim de reduzir as perdas magnéticas inter-laminares. Esse segundo recozimento pode também ser substituído por um depósito de uma matéria orgânica, mineral ou mista.

[007] Os inconvenientes da técnica de acordo com essa arte anterior são múltiplos e podem ser citados em particular: - a necessidade de mudar de liga (complicado, estoque maior, mais dispendioso) quando se deseja atingir limites elásticos de pelo menos 500 a 600 MPa; de fato. a liga FeCo conhecida pelo técnico do assunto por convir à maior parte das aplicações eletrotécnicas, pode atingir propriedades magnéticas leves tais como um campo coercitivo de 0,4 a 0,6 Oe (32 a 48 A/m) quando o recozimento é realizado a pelo menos 850 °C e também pode atingir um limite elástico de 450-500 MPa quando a temperatura de recozimento for diminuída abaixo de 750 °C; em todos os casos, o limite elástico não atinge nunca 600 MPa na mesma liga; para atingir isso, outras ligas, de composição ligeiramente diferente, que utilizam em particular precipitados ou 2a fase devem, ser utilizadas; - a necessidade para o usuário de recozer todas as peças recortadas (quer o grau seja de alto limite elástico (HLE) ou não), de fato, após recozimento estático, a liga é muito frágil para poder ser recortada por meios mecânicos; - a necessidade de ter de suportar perdas magnéticas elevadas para limites elásticos de pelo menos 500 MPa; - a dificuldade, e mesmo a impossibilidade, para desempenhos HLE de atingir pelo tratamento térmico, um compromisso preciso em desempenhos mecânicos e magnéticos; de fato, em teoria, é sempre possível obter desempenhos HLE (500 a 1.200 MPa de tensão de escoamento) por um “recozimento estático” tal como definido acima aplicando patamares de temperatura entre 700 e 720 °C, portanto, em um estado metalúrgico que varia do estado encruado e depois restaurado a um estado mais ou menos cristalizado e próprio para esse tipo de recozimento; mas na prática, nessa faixa 500-1.200 MPa, o limite elástico depende muito sensivelmente da temperatura de patamar com a precisão de um grau; essa hipersensibilidade dos desempenhos na temperatura de patamar impede a transposição industrial, uma vez que os fornos industriais estáticos não podem, em geral, assegurar uma homogeneidade de temperatura da carga a ser recozida melhor do que +/-10 °C, ou seja, a extensão da faixa de regulagem do limite elástico entre 500 e 1.200 MPa; excepcionalmente, essa homogeneidade pode ser de +/-5 °C; entretanto, isso não é suficiente para ter uma fabricação industrial sob controle. - a dificuldade de atingir dimensões precisas de peça acabada quando o recozimento estático final se aplica a peças recortadas no metal encruado, de geometria complexa (exemplo peça/perfil em E de transformador de pernas alongadas).

[008] A finalidade da presente invenção é corrigir esses inconvenientes propondo um processo que permite fabricar uma tira fina de liga magnética leve tipo ferro-cobalto que, a partir da mesma liga, permita propor uma tira facilmente recortável que possa também ter, de forma predefinida, uma tensão de escoamento tanto médio quanto muito elevado conservando a possibilidade de obter propriedades magnéticas boas a muito boas aplicando posteriormente um segundo tratamento térmico estático ou contínuo, sendo que a liga é capaz de passar de um estado com alta tensão de escoamento a um estado de alta performance magnética sob o efeito de um recozimento, tal como, por exemplo, um recozimento convencional estático, e a liga possui, ainda, boa resistência ao envelhecimento de duas propriedades mecânicas até 200 °C.

[009] Para esse fim, a presente invenção tem por objeto um processo de fabricação de uma tira de liga magnética leve apta a ser recortada mecanicamente, cuja composição química compreende em peso: 18% < Co < 55% 0% < V + W < 3% 0% < Cr < 3% 0% < Si < 3% 0% < Nb < 0,5% 0% < B < 0,05% 0% < C < 0,1% 0% < Zr + Ta < 0,5% 0% < Ni < 5% 0% < Mn < 2% [010] Sendo que o resto é ferro e impurezas que resultam da elaboração.

[011] De acordo com esse processo, é laminada a frio uma tira obtida por laminação a quente de um semiproduto constituído dessa liga para obter uma tira laminada a frio de espessura inferior a tipicamente 0,6 mm e, após a laminação a frio, é efetuado na tira um tratamento de recozimento contínuo por passagem em um forno contínuo, a uma temperatura compreendida entre a temperatura de transição ordem/desordem da liga (por exemplo 700-710 °C para liga Fe-49%Co-2%V bem conhecida do técnico no assunto) e a temperatura de início de transformação ferrítica/austenítica da liga (tipicamente 880 a 950 °C para as ligas FeCo de a presente invenção), seguido de um resfriamento rápido até uma temperatura inferior a 200 °C.

[012] A temperatura de recozimento está de preferência compreendida entre 700 °C e 930 °C.

[013] De preferência, a velocidade de deslocamento da tira é adaptada para que o tempo de permanência da tira à temperatura de recozimento seja inferior a 10 min.

[014] De preferência, a velocidade de resfriamento da tira na saída do forno de tratamento é superior a 1.000 °C /h.

[015] De acordo com a presente invenção, a velocidade de deslocamento da tira no forno e a temperatura de recozimento são adaptadas para ajustar a resistência mecânica da tira.

[016] De preferência, a composição química da liga é tal que: 47% < Co < 49,5% 0,5% < V < 2,5% 0% < Ta < 0,5% 0% < Nb < 0,5% 0% < Cr < 0,1% 0% < Si < 0,1% 0% < Ni < 0,1% 0% < Mn < 0,1% [017] Esse processo tem a vantagem de permitir fabricar uma tira fina facilmente recortável por meios mecânicos e que se distingue das tiras conhecidas por sua estrutura metalúrgica. Em particular, a tira obtida por esse processo é uma tira de liga magnética leve laminada a frio, de espessura inferior a 0,6 mm, constituída de um liga cuja composição química compreende, em peso: 18% < Co < 55% 0% < V + W < 3% 0% < Cr < 3% 0% < Si < 3% 0% < Nb < 0,5% 0% < B < 0,05% 0% < C < 0,1% 0% < Zr + Ta < 0,5% 0% < Ni < 5% 0% < Mn < 2% [018] Sendo que o resto é ferro e impurezas que resultam da elaboração, cuja estrutura metalúrgica é: - quer do tipo “parcialmente cristalizada”, isso significa que, em pelo menos 10% da superfície de amostras observadas ao microscópio com uma magnificação a 40x após um ataque químico com percloreto de ferro, não é possível identificar contornos de grão; - quer do tipo “cristalizada, isso significa que em pelo menos 90% da superfície de amostras observadas ao microscópio com uma magnificação a 40x após um ataque químico com percloreto de ferro, é possível identificar uma rede de contornos de grãos e, na faixa dos tamanhos de grão que varia de 0 a 60 pm2, existe pelo menos uma classe de 10 pm2 de largura de tamanho de grãos que compreende pelo menos duas vezes mais grãos que a mesma classe de tamanho de grãos que correspondem à observação de uma tira laminada a frio de comparação que possui a mesma composição, que não foi submetida a um recozimento contínuo mas que foi submetida a um recozimento estático a uma temperatura tal que a diferença entre campo coercitivo obtido com o recozimento estático e o campo coercitivo obtido com o recozimento contínuo é inferior à metade do valor do campo coercitivo obtido pelo tratamento em deslocamento e, na faixa de tamanho de grãos que varia de 0 a 60 pm2, existe pelo menos um tamanho de classe de grãos de 10 pm2 de largura cuja relação do número de grãos para o número total de grãos observados na amostra que foi submetida a um recozimento contínuo_é superior em pelo menos 50% à mesma relação que corresponde a uma amostra retirada da tira laminada a frio de comparação que foi submetida a um recozimento estático.

[019] Como é evidente para o técnico no assunto, o termo “cristalizado” é usado aqui como sinônimo de “recristalizado”. De fato, a tira lam inada a frio em forma de uma tira fina é totalmente encruada, ou seja, a ordem cristalina está totalmente deslocada à longa distância, e a noção de cristais ou “grão” não existe mais. O tratamento de recozimento contínuo permite então fazer “cristalizar” essa matriz endurecida em cristais ou grãos. Esse fenômeno é, todavia, também conhecido como recristalização, pois não se trata da primeira cristalização sofrida pela liga a partir de sua fase de elaboração a partir do metal líquido solidificado.

[020] De preferência, a composição química da liga magnética leve é tal que: 47% < Co < 49,5% 0,5% < V < 2,5% 0% < Ta < 0,5% 0% < Nb < 0,5% 0% < Cr < 0,1% 0% < Si < 0,1% 0% < Ni < 0,1% 0% < Mn < 0,1% [021] e a tensão de escoamento RP0,2 está compreendido entre 590 MPa e 1.100 MPa, o campo coercitivo Hc está compreendido entre 120 A/m e 900 A/m, a indução magnética B para um campo de 1600 A/m está compreendida entre 1,5 e 1,9 Tesla.

[022] Além disso, imantação de saturação da tira é superior a 2,25 T.

[023] Com essa tira é possível fabricar peças para componentes magnéticos, por exemplo peças de rotor e estator, e em particular para cabeçote magnético, e componentes magnéticos tais como cabeçotes magnéticos, recortando diretamente as peças em uma tira de acordo com a presente invenção e depois, se necessário, juntando as peças assim recortadas de forma a constituir componentes tais como cabeçotes, e submetendo eventualmente algumas delas (por exemplo as peças de estator unicamente) ou a alguns deles (por exemplo, cabeçotes de estator) um tratamento de recozimento complementar que permite otimizar as propriedades magnéticas, e em particular minimizar as perdas magnéticas.

[024] Assim, a presente invenção tem igualmente por objeto um processo para fabricar um componente magnético de acordo com o qual uma pluralidade de peças é recortada por recorte mecânico em uma tira obtida pelo processo anterior, e, após recorte, as peças são montadas para formar um componente magnético.

[025] Além disso, o componente magnético ou as peças podem ser submetidos a um recozimento estático de qualidade, isto é, um recozimento de otimização das propriedades magnéticas.

[026] De preferência, o recozimento estático de qualidade ou de otimização das propriedades magnéticas é um recozimento a uma temperatura compreendida entre 820 °C e 880 °C durante um tempo compreendido entre 1 hora e 5 horas.

[027] O componente magnético é, por exemplo, um cabeçote magnético.

[028] A presente invenção vai ser agora descrita de forma mais precisa, mas não limitativa e ilustrada por exemplos.

[029] Para fabricar tiras finas laminadas a frio destinadas a fabricar por recorte mecânico das peças de cabeçote magnético de equipamentos eletrotécnicos, é utilizada um liga conhecida em si mesma cuja composição química compreende em peso: de 18% a 55% de Cobalto, de 0% a 3% de Vanádio e/ou de Tungstênio, de 0% a 3% de Cromo, de 0% a 3% de Silício, de 0% a 0,5% de Nióbio, de 0% a 0,05% de Boro, de 0% a 0,1% de C, de 0% a 0,5% de Zircônio e/ou de Tântalo, de 0% a 5% de Níquel, de 0% a 2% de Manganês, sendo que o resto é ferro e impurezas que resultam da elaboração.

[030] De preferência, a liga contém de 47% a 49,5% de Cobalto, de 0% a 3% de a soma Vanádio mais Tungstênio, de 0% a 0,5% de Tântalo, de 0% a 0,5% de Nióbio, menos de 0,1% de cromo, menos de 0,1% de Silício, menos de 0,1% de níquel, menos de 0,1% de Manganês.

[031] Além disso, o teor de vanádio deve, de preferência, ser superior ou igual a 0,5% a fim de melhorar as propriedades magnéticas escapar melhor à ordenação fragilizante durante o resfriamento rápido, e permanecer inferior ou igual a 2,5% a fim de evitar a presença da segunda fase austenítica não magnética, sendo que o tungstênio não é indispensável, e o teor de nióbio deve, de preferência, ser superior ou igual a 0,01% a fim de controlar o crescimento do grão em alta temperatura e a fim de facilitar a transformação a quente. O nióbio é, de fato, um inibidor de crescimento que permite limitar a germinação da cristalização e o crescimento de grão conjuntamente ao recozimento contínuo.

[032] A liga contém um pouco de carbono para que, durante a elaboração, a desoxidação seja suficiente, mas o teor de carbono deve permanecer inferior a 0,1% e, de preferência, inferior a 0,02% e mesmo 0,01% para evitar formar um excesso de carbonetos que deterioram as propriedades magnéticas.

[033] Não há limite inferior definido para os teores de elementos tais como Mn, Si, Ni ou Cr. Esses elementos podem estar ausentes, mas eles estão, em geral, presentes pelo menos em pequeníssima quantidade em consequência de sua presença nas matérias primas ou em consequência de uma poluição pelos refratários do forno de elaboração. Esses elementos não têm influência sobre as propriedades magnéticas da liga quando estão presentes em pequeníssima quantidade. Quando sua presença é significativa, é que eles são adicionados, deliberadamente, a fim de ajustar as propriedades magnéticas da liga à aplicação visada.

[034] Essa liga é, por exemplo, a liga conhecida com o nome de AFK 502R que contém essencialmente aproximadamente 49% de Cobalto, 2% de Vanádio e 0,04% de nióbio, e o resto é constituído de Ferro e de impurezas bem como de pequenas quantidades dos elementos tais como C, Mn, Si, Ni e Cr.

[035] Essa liga é elaborada de forma conhecida em si e vazada em forma de semiprodutos tais como lingotes. Para fabricar uma tira fina, um semiproduto, tal como é lingote, é laminado a quente para obter uma tira a quente cuja espessura depende das condições práticas de fabricação. A título indicativo, essa espessura está geralmente compreendida entre 2 e 2,5 mm. No fim da laminação a quente, a tira obtida é submetida a uma hipertêmpera. Esse tratamento permite evitar em grandíssima parte a transformação ordem/desordem no material de forma que ele permaneça em um estado estrutural quase desordenado, pouco alterado em relação a seu estado estrutural a uma temperatura superior a 700 °C e que, por esse motivo, é suficientemente dúctil para poder ser laminado a frio. A hipertêmpera permite, portanto, que a tira a quente seja, em seguida, laminada a frio sem dificuldades até a espessura final. A hipertêmpera pode ser realizada diretamente na saída de laminação a quente se a temperatura de fim de laminação for suficientemente elevada, ou, no caso contrário, após reaquecimento a uma temperatura superior à temperatura de transformação ordem/desordem. Na prática, a ordenação fragilizante que se estabelece entre 720 °C e a temperatura ambiente, ou o metal é violentamente resfriado, com água, por exemplo (tipicamente a uma velocidade superior a 1.000 °C/min), na saída de laminação a quente a partir de uma temperatura de 800 a 1.000 °C até a temperatura ambiente, ou o metal laminado a quente e depois resfriado lentamente, portanto, frágil, é reaquecido entre 800 e 1.000 °C antes de um resfriamento violento até a temperatura ambiente. Tal tratamento é conhecido em si mesmo do técnico no assunto que sabe realizá-lo com as aparelhagens de que dispõe habitualmente.

[036] Após hipertêmpera, a tira a quente é laminada a frio para obter uma tira a frio que possui uma espessura inferior a 1 mm, de preferência inferior a 0,6 mm geralmente compreendida entre 0,5 mm e 0,2 mm e que pode descer até 0,05 mm.

[037] Depois de fabricada, a tira laminada a frio encruada, é submetida a um recozimento contínuo em um forno de passagem, a uma temperatura tal que a liga esteja em fase ferrítica desordenada. Isso significa que a temperatura está compreendida entre a temperatura de transformação ordem/desordem e a temperatura de transformação ferrítica/austenítica. Para uma liga Ferro-Cobalto que possui um teor de Cobalto compreendido entre 45 e 55% em peso, a temperatura de recozimento deve estar compreendida entre 700 e 930 °C. A faixa de temperatura do recozimento contínuo ser tanto mais estendida em direção às baixas temperaturas quanto o teor de cobalto se aproximar de 18%. Por exemplo, a 27% de cobalto, a temperatura de recozimento deve estar compreendida entre 500 e 950 °C. O técnico no assunto sabe determinar essa temperatura de recozimento em função da composição da liga.

[038] A velocidade de passagem no forno pode ser adaptada de acordo com o comprimento do forno para que o tempo de passagem na zona de temperatura homogênea do forno seja inferior a 10 minutos e de preferência esteja compreendida entre 1 e 5 minutos. Em qualquer situação, o tempo de permanência à temperatura de tratamento deve ser superior a 30 s. Para um forno industrial de comprimento da ordem de um metro, a velocidade deve ser superior a 0,1 metro por minuto. Para outro tipo de forno industrial de 30 m de comprimento, a velocidade de deslocamento deve ser superior a 2 metros por minuto, e de preferência de 7 a 40 m/min. De modo geral, o técnico no assunto sabe adaptar as velocidades de deslocamento em função do comprimento dos fornos de que dispõe.

[039] Deve-se notar que o forno de tratamento utilizado pode ser qualquer tipo. Em particular, pode ser um forno convencional com resistências ou então um forno de radiação térmica, um forno de recozimento por efeito joule, uma instalação de recozimento por leito fluidizado ou qualquer outro tipo de forno.

[040] Na saída de forno, a tira deve ser resfriada a uma velocidade suficientemente rápida para evitar que ocorra uma transformação ordem-desordem total. Entretanto, os inventores ficaram surpresos de constatar que, ao contrário de uma tira de 2 mm de espessura que deve ser hipertemperada para poder ser, em seguida, laminada a frio, uma tira de pequena espessura (0,1 a 0,5 mm) destinada a ser usinada, estampada, puncionada pode ser submetida apenas a uma ordenação parcial da qual resulta apenas um grau de fragilidade pequena de forma que uma hipertêmpera não é necessária.

[041] Os inventores ficaram também surpresos de constatar que no fim de um recozimento contínuo tal como acaba de ser descrito, a recortabilidade da tira se torna muito boa a partir do momento em que a transformação desordem/ordem não é total. Isso significa, de forma inesperada, que tal tira pode ser recortada por meios mecânicos apesar de uma ordenação parcial que gera um certo grau de fragilidade.

[042] Para que a transformação desordem/ ordem não seja total, a velocidade de resfriamento - determinada entre a temperatura ordem/desordem (700 °C para uma liga convencional de composição próxima de Fe-49%Co-2%V) e 200 °C - deve ser superior a 600 °C por hora, e, de preferência, superior a 1000°C por hora e mesmo a 2.000 °C/h. Na prática, não é útil ultrapassar 10.000 °C/h e uma velocidade compreendida entre 2.000 °C/h e 3.000 °C/h é geralmente suficiente.

[043] Os inventores constataram de forma surpreendente, que tal tratamento contínuo, e ao contrário do que foi constatado com tratamento térmicos estáticos que permitem obter propriedades mecânicas ou magnéticas comparáveis, era possível obter tiras suficientemente dúcteis para poder ser recortadas mecanicamente para fabricar peças destinadas a ser empilhadas para constituir cabeçotes magnéticos ou qualquer outro componente magnético.

[044] Os inventores constataram igualmente que ajustando o tempo de passagem no forno é possível regular as características mecânicas obtidas na a tira de tal forma que, a partir de uma liga Ferro-Cobalto padrão, seja possível obter tanto ligas com características mecânicas habituais, isto é, com uma tensão de escoamento compreendido entre 300 e 500 MPa, quanto ligas do tipo com alta tensão de escoamento (HLE) isto é, que possuem uma tensão de escoamento superior a 500 MPa, de preferência compreendido entre 600 a 1.000 MPa, e que pode atingir 1.200 MPa. Evidentemente, esses tratamentos térmicos conduzem a propriedades magnéticas que são muito diferentes, em particular no que diz respeito às perdas magnéticas. A liga Ferro-Cobalto padrão é, por exemplo uma liga Ferro-Cobalto do tipo AFK 502R que contém essencialmente 49% de Cobalto, 2% de Vanádio e 0,04%Nb, e o resto é constituído por Ferro e impurezas.

[045] Os inventores constataram que esse conjunto de desempenhos pouco habituais, isto é, recortabilidade no estado recozido, fixando ao mesmo tempo do modo desejado o limite elástico entre 300 e 1.200 MPa, estava estreitamente ligado à estrutura metalúrgica particular obtida pelo recozimento contínuo de acordo com a presente invenção que é diferente da estrutura metalúrgica proveniente de um recozimento estático. Isso diz respeito, em particular, à taxa de cristalização e, para os materiais suficientemente cristalizados, à distribuição dos tamanhos de grão, a qual é muito diferente da que é obtida com recozidos estáticos que permitem obter as mesmas propriedades de uso do material.

[046] Serão agora descritos mais precisamente os efeitos do tratamento térmico contínuo e de suas condições de realização sobre as propriedades mecânicas e magnéticas de uma liga do tipo 50% de Cobalto, a partir de uma série de ensaios.

[047] Foram efetuados ensaios de laboratório, de um lado, em uma liga de composição não padrão AFK502NS (Vazamento JB 990) que contém 48,6%Co-1,6%V-0,119%Nb-0,058%Ta-0,012%C, sendo que o resto é constituído de ferro e impurezas e em um grau convencional de liga do tipo AFK 502 R (Vazamento JD173) isto é, uma liga padrão que contém 48,6%Co-1,98%V-0,14%Ni-0,04%Nb-0,007%C. O resto é constituído de ferro e impurezas. Essas ligas que foram fabricadas primeiramente em forma de tiras de espessura 0,2 mm laminadas a frio, foram submetidos tratamentos térmicos na passagem em um forno quente com uma permanência de um minuto a uma temperatura de 785 °C, 800 °C, 840 °C e 880 °C respectivamente. Esses tratamentos térmicos que permitem simular um tratamento térmico contínuo industrial, foram efetuados sob Argônio e foram seguidos de um resfriamento rápido a uma velocidade compreendida entre 2.000 °C/h e 10.000 °C/h, e um pouco mais precisamente de 6.000 +/- 3.000 °C/h levando em conta a imprecisão da determinação desse tipo de velocidade e a não uniformidade de velocidade de resfriamento entre a temperatura de patamar e 200 °C ou a temperatura ambiente. Esses ensaios permitiram obter os resultados relatados na Tabela 1.

[048] Ns Tabela 1: [049] T: é a temperatura de recozimento em °C

[050] B1600: é a indução magnética expressa em Tesla, para um campo magnético de 1600 A/m (aproximadamente 20 Oe).

[051] Br/Bm: é a relação da indução magnética remanente Br para a indução magnética máxima Bm obtida com saturação magnética da amostra.

[052] Hc: é o campo coercitivo em A/m [053] Perdas: são as perdas magnéticas em W/kg dissipadas pelas correntes induzidas quando a amostra é submetida a um campo magnético variável que, no caso presente, é um campo alternado de frequência 400 Hz que induz uma indução alternada sinusoidal graças ao emprego de um controle eletrônico do campo magnético aplicado, o que é conhecido em si do técnico no assunto; o valor máximo do campo magnético é de 2 Tesla.

Rpo,2 = é a tensão de escoamento convencional medido em tração pura em amostras estandardizadas.

Tabela 1 Efeitos do Tratamento Térmico contínuo e de suas Condições de Realização sobre as Propriedades Mecânicas e Magnéticas [054] Após tratamento térmico, foram realizados ensaios de recorte mecânico por meio de punções e de matrizes. Esses resultados mostram, que após recozimento contínuo, é possível recortar peças em condições satisfatórias sem sinal aparente de fragilidade tanto com o grau não padrão em composição AFK 502NS, quanto com o grau clássico ou padrão AFK 502 R. Foi também constatado que adaptando a temperatura de recozimento contínuo entre 785 °C e 880 °C, é possível obter propriedades mecânicas do tipo alta tensão de escoamento, tanto para a liga AFK502NS quanto para a liga clássica AFK502R e que as características mecânicas obtidas são bastante comparáveis. Por esse motivo, foi constatado que não é necessário usar dois graus distintos para obter ligas de tipo com alta tensão de escoamento ou ligas com tensão de escoamento usual, isto é, para fabricar peças de liga com alta tensão de escoamento ou de liga com tensão de escoamento usual.

[055] Além disso, esses resultados mostram que as propriedades magnéticas, inclusive as perdas medidas sob um campo alternado de amplitude máxima de 2 Tesla à frequência de 400 Hertz, são perfeitamente comparáveis. Foi constatado, aliás, que a relação entre perdas magnéticas e tensão de escoamento para chapas de 0,20 mm de espessura, medida em arruelas recortadas na tira recozida, são perfeitamente comparáveis para essas 2 ligas de composição diferente.

[056] Nesses materiais, no estado posterior ao recozimento descrito acima, foi igualmente efetuado um recozimento em alta temperatura chamado “recozimento estático de otimização” destinado a otimizar as características magnéticas. Esse recozimento foi feito nas arruelas em recozimento estático a uma temperatura de 850 °C durante três horas. Os resultados obtidos com esse recozimento estático de otimização estão relatados na Tabela 2 abaixo.

Tabela 2 Propriedades Magnéticas após Recozimento de Otimização [057] Diante desses resultados, pode-se constatar que as perdas magnéticas a 400 Hertz sob um campo de 2 Tesla ficam consideravelmente diminuídas e mais geralmente que o conjunto das propriedades magnéticas obtidas não dependem praticamente da temperatura de recozimento contínuo. Essas propriedades são, aliás, praticamente idênticas às propriedades obtidas em arruelas extraídas de tiras de 0,2 mm de espessura que não foram recozidas contínuo, mas que foram submetidas diretamente ao mesmo recozimento estático de otimização, o que corresponde à arte anterior.

[058] Esses resultados mostram que o recozimento contínuo confere uma vantagem ao material tipo AFK 502 R (grau clássico): de fato, com esse material é possível produzir tiras pré-recozidas que possuem características HLE que, além disso, podem ser recortadas e moldadas nesse estado pré-recozido.

[059] Além disso, foi constatado que o compromisso propriedades mecânicas / propriedades magnéticas podem ser ajustadas pela temperatura do recozimento contínuo. Por esse motivo, uma liga que possui a composição química desses exemplos pode ser utilizada tanto por um cliente que deseja fabricar tanto peças com altas características mecânicas que com características mecânicas usuais e que poderá efetuar o recozimento estático de otimização apenas nas peças que recortou a fim simplesmente de otimizar as perdas magnéticas se isso for necessário.

[060] Além disso, foi efetuada uma série de ensaios de tiras em liga AFK 502R industrial de composição padrão encruada em espessura de 0,35 mm. Durante esses ensaios, foram efetuados tratamentos de recozimento contínuo em diferentes velocidades de passagem em um forno industrial que possui um comprimento útil de 1,2 m. Por comprimento útil, entende-se o comprimento do forno na qual a temperatura é suficientemente homogênea para que corresponda ao patamar de temperatura do recozimento.

[061] As composições químicas das amostras utilizadas estão relatadas na tabela 3. Nessa tabela, todos os elementos não estão indicados e o técnico no assunto entenderá que o resto é constituído de ferro e impurezas que resultam da elaboração, bem como de eventuais elementos em pequena quantidade tais como o carbono.

Tabela 3 Composições Químicas das Amostras Utilizadas [062] As velocidades de passagem foram escolhidas de tal forma que cada um desses tratamentos corresponda a um tempo passado acima de 500 °C, início da temperatura de restauração, sensivelmente inferior a 10 minutos.

[063] Os recozimentos contínuo foram feitos em três velocidades de deslocamento: 1,2 m por minuto para obter as propriedades magnéticas e mecânicas que correspondem ao uso para realizar cabeçotes magnéticos de estator para os quais são desejados níveis de perdas magnéticas baixas a médias; uma velocidade de 2,4 m por minuto para obter as características mecânicas adaptadas à realização de cabeçotes magnéticos de rotores, e a 3,6 e 4,8 m por minuto para obter características mecânicas que correspondem à qualidade HLE. Além disso, a título de comparação, foi efetuado em amostras um recozimento estático à temperatura de 760 °C durante duas horas. Esse recozimento é um recozimento tipo de “recozimento estático de otimização” convencional que conduz a propriedades comparáveis às do recozimento contínuo à velocidade de 1,2 m por minuto a 880 °C. Finalmente, para a temperatura de recozimento contínuo mais elevada (880 °C), a velocidade de deslocamento é abaixada ainda mais (no limite de um patamar de 10 min) a fim de reduzir ainda mais as perdas magnéticas e a tensão de escoamento. De fato, para certas aplicações, podem ser solicitadas perdas magnéticas no estator bastante baixas. Esses resultados mostram que isso permite efetivamente reduzir Rp0,2 abaixo de 400 MPa o que é interessante como faixa estendida de regulagem da tensão de escoamento por simples regulagem da velocidade de deslocamento. Em compensação, as perdas magnéticas não são reduzidas em relação à velocidade de valor vizinho. Assim, quando se deseja reduzir significativamente as perdas magnéticas, é preciso efetuar um recozimento adicional estático de otimização magnética como mostram os resultados da tabela 2.

[064] Os resultados dos ensaios realizados com a vazamento N° 1. JD 842 estão relatados na tabela 4, e os resultados obtidos com os outros vazamentos são comparáveis.

[065] Esses resultados mostram que é possível regular a tensão de escoamento Rp0,2 em uma faixa muito ampla de valores entre 400 MPa e 1.200 MPa fazendo variar os parâmetros de recozimento que são a velocidade de passagem, isto é, o tempo de permanência em alta temperatura, e a temperatura de recozimento e isso, em condições satisfatórias para uma produção industrial. De fato, as propriedades obtidas variam de modo suficientemente lento com os parâmetros de tratamento para seja possível ter o controle de uma fabricação industrial. Esses resultados mostram igualmente que há uma forte correlação entre a tensão de escoamento, o campo coercitivo e as diferentes outras propriedades da liga.

[066] Além disso, esses ensaios permitiram identificar os efeitos dos tratamentos térmicos sobre a estrutura metalográfica da liga fabricada pelo processo de acordo com a presente invenção. Os ensaios foram realizados, em particular, no vazamento JD 842. As medidas foram feitas, em particular, em uma chapa que foi submetida a um recozimento contínuo a 880 °C com diferentes velocidades de deslocamento. A temperatura de 880 °C foi escolhida, pois é a que corresponde à temperatura ótima para a obtenção de boas propriedades magnéticas, isto é, a uma temperatura que permita obter ao mesmo tempo de valores baixos de perdas magnéticas e uma ampla faixa da tensão de escoamento (por exemplo de 300 MPa a 800 MPa) por simples variação da velocidade de deslocamento com valores que deixam a liga apenas alguns minutos (<10 min) na zona de patamar de temperatura.

Tabela 4 Propriedades Mecânicas e Magnéticas em função da Velocidade de Deslocamento durante o Recozimento contínuo *B = Para um campo de 800 A/m B1600 = Indução magnética obtida para um campo magnético de 1600 A/m [067] Para estudar as estruturas metalográficas, foram efetuadas observações micrográficas em amostras retiradas nas tiras de forma a observar a borda das tiras laminadas perpendicular ao sentido de laminação. Nessas amostras, foram feitas micrografias com um ataque por imersão durante 5 segundos em um banho de percloreto de ferro à temperatura ambiente que contém (para 100 ml): 50 ml de FeCl3 e 50 ml de água após polimento com papel 1200 e, depois, um polimento eletrolítico com um banho A2 constituído (para 1 litro) de 78 ml de ácido perclórico, 120 ml de água destilada, 700 ml de álcool etílico, 100 ml de butilglicol.

[068] Essas observações feitas em microscópio ótico com um aumento de 40. Foi constatado que para as velocidades baixas de recozimento, isto é, 1,2 m por minuto, a estrutura é semelhante à que observada em materiais que foram submetidos um recozimento estático. Trata-se de uma estrutura cristalizada isotrópica. Para o recozimento estático, a estrutura é aparentemente 100% cristalizada e os contornos de grão são perfeitamente definidos. Para os recozimentos contínuo a 785 °C, a estrutura é parcialmente cristalizada (os contornos de grão não são muito bem definidos) e para o recozimento contínuo a 880 °C, a estrutura é mais cristalizada, mas os contornos de grão não estão, entretanto, suficientemente revelados para determinar se essas amostras estão 100% cristalizadas.

[069] Para as velocidades mais elevadas, isto é, para as velocidades de 2,4 m por minuto, 3,6 m por minuto e 4,8 m por minuto, as micrografias mostram uma estrutura bem específica muito distinta das estruturas obtidas por recozimento estático. Trata-se de uma estrutura aparentemente próxima da estrutura do metal encruado. Os inventores constataram igualmente que as micrografias efetuadas nos materiais que eram recozidos contínuo a 880 °C à velocidade de 4,8 m por minuto tinham uma estrutura muito anisotrópica (grãos muito alongados), muito mais anisotrópica que a estrutura obtida por recozimento a 785 °C com uma velocidade de passagem de 4,8 m por minuto.

[070] Observa-se assim que com os tratamentos térmicos contínuo, é possível obter dois tipos de estrutura: - de um lado, uma estrutura específica anisotrópica obtida para os deslocamentos horizontais nas velocidades mais elevadas (2,4 m por minuto, 3,6 m por minuto e 4,8 m por minuto). Essa estrutura é uma estrutura restaurada ou parcialmente cristalizada o que pode ser confirmado por um exame com raios X que mostra que a textura é a de um material restaurado fracamente recristalizado, muito semelhante à textura de encruamento; - de outro lado, uma estrutura de aspecto similar ao que é obtido por um recozimento estático e que corresponde ao recozimento contínuo em baixa velocidade (1,2 m por minuto e 0,6 m por minuto). Trata-se de uma estrutura inteiramente cristalizada, o que é confirmado por um exame com raios X, com uma textura muito próxima da textura do metal recristalizado em recozimento estático.

[071] Nessas diferentes amostras, foi igualmente determinado o tamanho dos grãos. Como campo coercitivo de uma liga magnética está muito ligado ao tamanho do grão, a fim de poder realizar comparações significativas entre dois modos de tratamento do mesmo material, é preciso fazer observações em materiais que possuem campos coercitivos equivalentes. Assim, para efetuar essas medidas, foram escolhidas amostras que possuem campos coercitivos vizinhos, e foram efetuadas medidas, de um lado, em um material que havia sido submetido a um recozimento estático a 760 °C durante duas horas e, de outro lado, para um material que havia sido recozido contínuo a 880 °C com uma velocidade de passagem de 1,2 m por minuto.

[072] A cotação (classificação) de grãos foi realizada por meio de um equipamento de análise de imagens automáticas que permitem detectar o contorno dos grãos, calcular o perímetro de um deles, converter esse perímetro em diâmetro equivalente e, finalmente, calcular a superfície do grão. Esse dispositivo permite igualmente obter um número de grãos total bem como sua superfície. Tais dispositivos de análise de imagens automáticas de cotação de grãos são conhecidos em si. A fim de obter resultados que tenham um significado estatístico satisfatório, a cotação foi efetuada em uma pluralidade de zonas de amostras. A cotação foi feita as definindo classes de tamanho de grãos: - os grãos cuja superfície varia de 10 pm2 a 140 pm2 por passo de 10 pm2. - os grãos cuja superfície varia de 140 pm2 a 320 pm2 por passo de 20 pm2, - os grãos cuja superfície varia de 320 pm2 a 480 pm2 por passo de 40 pm2, - os grãos cujo tamanho varia de 480 a 560 pm2, os grãos cujo tamanho varia de 560 a 660 pm2, os grãos cujo tamanho varia de 660 a 800 pm2, os grãos cujo tamanho varia de 800 a 1.000 pm2, os grãos cujo tamanho varia de 1.000 a 1.500 pm2, e os grãos cujo tamanho ultrapassa 1.500 pm2.

[073] Esses exames mostram que o recozimento estático a 760 °C se caracteriza por uma distribuição de tipo gaussiano do tamanho dos grãos com um pico nos arredores de 150 pm2. Os grãos dessa dimensão representam 5,5% da superfície total de uma amostra analisada. Há pouquíssimos grãos grandes e o tamanho dos grãos permanece inferior a 750 pm2.

[074] Em compensação, os materiais recozidos em contínuo mostram uma estrutura na qual há menos de grãos de tamanho pequeno, mas mais grãos de tamanho grande entre 200 e 1.000 pm2. Em particular, os grãos compreendidos entre 30 e 50 pm2 ocupam uma superfície equivalente à ocupada por grãos grandes de tamanho compreendido entre 500 pm2 e 1.100 pm2.

[075] Esses resultados mostram que, embora sendo em aparência comparável a uma estrutura obtida por recozimento estático, o recozimento contínuo conduz a uma estrutura muito diferente, em particular pela distribuição dos tamanhos de grãos.

[076] Além disso, foram efetuadas cotações de grãos em quatro tiras de espessura 0,34 mm nas quais foram efetuados, de um lado, um recozimento contínuo a 880°C sob hidrogênio a uma velocidade de 1,2 m por minuto e, de outro lado, um recozimento estático de otimização a 760 °C durante duas horas sob hidrogênio. Essas tiras correspondem aos vazamentos JE 686, JE798, JD 842, JE 799 e JE cujas composições estão relatadas na tabela 3. Esses exames mostram que para esses vazamentos, a distribuição os grãos mais finos e, em particular, de tamanho inferior a 80 pm2 é muito diferente para as amostras que foram submetidas a um recozimento de classificação estático a 760 °C do que ela é para amostras que resultam de um tratamento contínuo a 880 °C. Em particular, os grãos finos são muito mais numerosos nas amostras que foram submetidas a um recozimento estático que nas amostras que foram submetidas a um recozimento contínuo. Deve-se notar, em particular. Que para os grãos de tamanho inferior a 40 pm2, o número de grãos, por classe de tamanho, nas amostras que foram submetidas um recozimento estático é superior ao número máximo de grãos obtidos em amostras recozidas contínuo. A totalidade desses resultados mostra que, em particular com o recozimento contínuo, a distribuição dos tamanhos de grãos não apresenta um tamanho de grãos dominante. O número de grãos máximo constatado em uma classe de tamanho de grãos não ultrapassa nunca 30, ao contrário do recozimento estático em que o número de grãos pode atingir 160 para uma mesma classe de tamanho, em particular para os grãos pequenos.

[077] Foi igualmente determinado para cada uma dessas amostras o número total de grãos para uma superfície de 44.200 mm2 bem como o tamanho médio dos grãos. Esses resultados são apresentados na tabela 5.

Tabela 5 Tamanho e Número de Grãos Obtidos para Diversas Composições [078] Esses resultados permitem, em particular, mostrar que as amostras que foram submetidas a um recozimento contínuo a 880 °C com uma velocidade de 1,2 m por minuto possuem um tamanho de grãos médio, superior a 110 a pm2 e um número médio de grãos inferior a 300, ao passo que as amostras que foram submetidas a um recozimento estático a 760 °C durante duas horas possuem tamanhos médios de grão inferiores a 110 pm2 e um número de grãos superior a 300. Essas características permitem identificar ou distinguir claramente as estruturas obtidas, de um lado, por recozimento contínuo e, de outro lado, por recozimento estático. De modo mais geral, os inventores constataram que os tipos de tratamento podiam se distinguir pelas seguintes características de tamanho de grãos: - quer a estrutura é do tipo “parcialmente cristalizada”, isso significa que, em pelo menos 10% da superfície de amostras observadas ao microscópio com uma magnificação a 40x após um ataque químico com percloreto de ferro, não é possível identificar contornos de grão; - quer a estrutura é do tipo “cristalizada”, isso significa que, em pelo menos 90% da superfície de amostras observada ao microscópio com uma magnificação a 40x após um ataque químico com percloreto de ferro, é possível identificar uma rede de contornos de grãos e, na faixa dos tamanhos de grão que varia de 0 a 60 pm2, existe pelo menos uma classe de 10 pm2 de largura de tamanho de grãos que compreende pelo menos duas vezes mais grãos que a mesma classe de tamanho de grãos que corresponde à observação de uma tira laminada a frio de comparação que possui a mesma composição, que não foi submetida a um recozimento contínuo mas que foi submetida a um recozimento estático a uma temperatura tal que a diferença entre campo coercitivo obtido com o recozimento estático e o campo coercitivo obtido com o recozimento contínuo seja inferior à metade do valor do campo coercitivo obtido pelo tratamento contínuo e, na faixa de tamanho de grãos que varia de 0 a 60 pm2, exista pelo menos um tamanho de classe de grãos de 10 pm2 de largura cuja relação do número de grãos para o número total de grãos observados na amostra que foi submetida a um recozimento contínuo seja superior em pelo menos 50% à mesma relação que corresponde a uma amostra retirada da tira laminada a frio de comparação que foi submetida a um recozimento estático.

[079] Nessas amostras foram igualmente feitos ensaios de recorte. Para isso, foram recortados estatores em amostras que, de acordo com a presente invenção, foram recozidas contínuo a temperaturas de 785 °C, 800 °C, 840 °C, com velocidades de deslocamento de 1,2 m por minuto para um comprimento útil de forno de 1,2 m, o que corresponde a um tempo de permanência de um minuto à temperatura de recozimento. Esses recortes foram efetuados em instalações de recorte industrial por puncionamento utilizando uma punção e uma matriz. Os cortes foram realizados nas tiras de 0,20 mm e 0,35 mm de espessura.

[080] A qualidade do recorte foi determinada avaliando o raio de corte e a presença ou a ausência de rebarbas. Os resultados estão relatados na tabela 6. Sua leitura mostra que qualquer que seja a espessura e qualquer que seja a temperatura de recozimento contínuo, a qualidade do recorte é satisfatória de acordo com os critérios habituais que correspondem às exigências do cliente.

Tabela 6 Ensaios de Recorte [NAS : nada a assinalar] [081] Na tabela 6, “próximo do encruado” significa que o número de rebarbas é sensivelmente igual, e mesmo ligeiramente superior ao número de rebarbas constatadas no estado encruado, ao passo que “superior ao encruado” significa que o número de rebarbas é ainda ligeiramente superior, sendo ainda aceitável de acordo com os critérios habituais que correspondem às exigências dos clientes.

[082] Foram igualmente examinadas as deformações após tratamento térmico de qualidade nas peças recortadas.

[083] De fato, para algumas peças e, em particular, para peças em forme de E, foi constatado que o tratamento final efetuado em peças obtidas por um processo de acordo com a arte anterior pode conduzir a deformações que resultam provavelmente da recristalização e da transformação da textura de laminação em textura de recristalização. Essas deformações conduzem a variações dimensionais da ordem de alguns décimos de mm que não são aceitáveis. Para perfis em E, por exemplo, em que as pernas do E possuem um comprimento de várias dezenas de cm, que é grande em relação às outras dimensões do E, foram constatadas após recozimento de otimização variações de afastamento de pernas vizinhas que são da ordem de 1 a 5 mm entre a parte superior e a parte inferior das pernas.

[084] Ao contrário, com a liga recozida contínuo de acordo com a presente invenção e que se encontra em um estado cristalizado ou parcialmente cristalizado, um recozimento adicional estático de otimização das propriedades magnéticas - tipicamente a 850 °C durante três horas - não tem, em geral, uma incidência significativa sobre a geometria das peças. Ensaios com peças em E mostraram que as variações dimensionais que resultam do recozimento estático de otimização magnética permanecem inferiores a 0,05 mm no exemplo anterior de perfis em E, o que é perfeitamente aceitável.

[085] Para especificar os papéis da temperatura de recozimento e da velocidade de resfriamento da tira na saída do forno de tratamento, foram efetuados ensaios em uma liga de grau clássico AFK 502 R que contém 48,63%Co - 1,98%V - 0,14%Ni - 0,04%Nb - 0,007%C (Vazamento JD173), e o resto é constituído de ferro e impurezas.

[086] Essa liga foi fabricada em forma de tiras de diferentes espessuras laminadas a frio, e depois submetidas a um recozimento contínuo por uma passagem a uma velocidade contínua em um forno sob atmosfera protetora, a temperaturas de patamar iguais a 700 °C, 750 °C, 800 °C, 850 °C, 900 °C ou 950 °C, durante um tempo de patamar igual a 30 s, 1min, ou 2 min.

[087] Após esse recozimento, as tiras foram resfriadas até uma temperatura inferior a 200 °C a velocidades de resfriamento compreendidas entre 600 °C/h e 35.000 °C/h.

[088] Além disso, a título de comparação, algumas tiras foram resfriadas a uma velocidade de resfriamento de apenas 250 °C/h.

[089] A aptidão das tiras recozidas ao recorte, e mais geralmente sua fragilidade diante das operações de utilização, inclusive de modelagem, foi testada recortando corpos de prova de tração e arruelas de diâmetros internos e externos de 26 mm e 35 mm respectivamente nas tiras finas obtidas após resfriamento.

[090] Os corpos de prova foram submetidos a um teste padronizado de fragilidade de tira, de acordo com a norma CEI 404-8-8. Esse teste consiste em dobrar o corpo de prova plano a 90° alternadamente a partir de cada posição inicial, de acordo com um dispositivo e um procedimento descritos na norma ISO7799. O raio de dobramento escolhido pela norma CEI 404-8-8 para as chapas extra-finas (tipo FeCo) utilizadas em frequências médias é de 5mm. Um dobramento a 90° a partir da posição inicial com retorno à posição inicial conta como uma unidade. O ensaio é interrompido com o aparecimento da 1a fissura visível a olho nu no metal. A último dobramento não é contada. Os ensaios foram realizados a 20 °C em chapas protetoras da placa de moldagem de 20 mm largura de liga FeCo, por um movimento lento e uniforme de dobramento alternado.

[091] Esses ensaios foram interrompidos após 20 dobramentos.

Assim, um número de dobras igual a 20 significa que a amostra correspondente resiste a pelo menos 20 dobramentos.

[092] Paralelamente, as amostras em forma de placas foram submetidas a um teste de recorte, em instalações de recorte industrial por puncionamento com uma punção e uma matriz. A qualidade do recorte foi determinada avaliando o raio de recorte e examinando a borda para conhecer as rebarbas e a proporção de espessura de metal que cedeu por ruptura transgranular sem alongamento plástico notável da matéria (origem das rebarbas de recorte).

[093] A partir desses ensaios, a recortabilidade dessas amostras foi qualifica de muito boa (TB), boa (B), média (MO) ou má (MA).

[094] Uma recortabilidade muito boa corresponde a um metal recortado com uma força de prensa reduzida em relação ao que era conhecido no estado da arte em uma liga FeCo encruado, a uma zona de recorte sem rebarba e a uma proporção elevada de espessura com ruptura transgranular.

[095] Uma boa recortabilidade corresponde a um metal recortado com uma força de prensa elevada e de acordo com o que era conhecido no estado da arte em uma liga FeCo. Nesse estado metalúrgico (encruado e mesmo um pouco restaurado) a tira é muito elástica e resistente e se deforma amplamente antes que a punção comece sua penetração, e bem como durante a penetração com uma força de prensa muito elevada. A zona de recorte é realizada por ruptura totalmente transgranular sem rebarba com um retorno elástico muito grande da tira após perfuração.

[096] Uma recortabilidade média corresponde a uma liga para a qual o recorte é fácil, mas a zona de recorte se torna irregular e rebarbas ou arrancamentos de metal aparecem na face de saída da punção.

[097] A recortabilidade é qualificada como ruim quando fissurações aparecem em torno da punção antes que ele tenha acabado de perfurar a chapa. O início da colocação da tira sob pressão elástica pela punção pode bastar para provocar fissuração e ruptura da amostra.

[098] Nesses materiais, no estado posterior ao recozimento descrito acima, foi igualmente efetuado um recozimento em alta temperatura chamado “recozimento estático de otimização” destinado a otimizar as características magnéticas. Esse recozimento foi feito nas arruelas em recozimento estático a uma temperatura de 850°C durante três horas [099] Esses ensaios permitiram obter os resultados relatados na tabela 7, na qual: - tp é o tempo de patamar em min, - e é a espessura da tira em mm, - T é a temperatura de recozimento em °C, - Vr é a velocidade de resfriamento até uma temperatura inferior a 200°C em °C/h, - Hc é o campo coercitivo em A/m, - Nplis é o número de dobras antes da quebra, - Déc. é a recortabilidade, - Rp0.2 é a tensão de escoamento convencional medido em tração pura em amostras padronizadas, em MPa, - Perdas (1) são as perdas magnéticas em W/kg dissipadas pelas correntes induzidas quando a amostra é submetida a um campo magnético variável que, no caso presente, é um campo alternado de frequência 400 Hz que induz uma indução alternada sinusoidal graças ao emprego de um controle eletrônico do campo magnético aplicado, conhecido em si do técnico no assunto, cujo valor máximo é de 2 Tesla. Nesse caso (1), o metal foi submetido exclusivamente ao recozimento por deslocamento. - Perdas (2) são as perdas magnéticas em W/kg após o recozimento de otimização, posterior ao recozimento por deslocamento.

Tabela 7 Efeito da Temperatura de Recozimento e da Velocidade de Resfriamento da Tira na Saída do Forno sobre as Propriedades Mecânicas e Magnéticas [0100] A partir desses ensaios, foi constatado a seguinte relação experimental, associando o número de dobras antes da ruptura e a aptidão ao recorte dos materiais com prensa: - um número de dobras superior ou igual a 20 obtido após um recozimento contínuo a uma temperatura de patamar superior ou igual a 720 °C com um tempo de patamar superior a 30 segundos está associado a uma recortabilidade muito boa (ensaios 2-6, 8-13); - um número de dobras superior ou igual a 20 obtido após a um recozimento contínuo a uma temperatura de patamar inferior a 720 °C ou um tempo de patamar inferior ou igual a 30 segundos está associado a uma boa recortabilidade (ensaios 1, 7, 16, 28, 32); - um número de dobras compreendido entre 15 e 20 está associado a uma recortabilidade média, ainda admissível; um número de dobras inferior a 15 está associado a uma má recortabilidade (recortabilidade ruim), que deve ser evitada.

[0101] Assim, apenas as condições que permitem obter recortabilidades “média” a “muito boa”, portanto, materiais que suportaram pelo menos 15 dobramentos sucessivos sem ruptura, são aceitos.

[0102] Além disso, esses ensaios mostram que, de modo surpreendente, a velocidade de resfriamento na saída de recozimento contínuo controla a aptidão da tira recozida ao recorte, e mais geralmente sua fragilidade diante das operações de utilização, e o limite crítico se situa nas proximidades de 600 °C/h.

[0103] Foram ainda constatados os pontos a seguir.

[0104] Nas velocidades de resfriamento elevadas (35.000 e 5.000 °C/h) o metal possui sistematicamente uma -pelo menos - boa recortabilidade, e mesmo ótima para materiais parcial ou totalmente recristalizados, isto é, submetidos a temperaturas de recozimento contínuo de pelo menos 710 °C. Abaixo de 710 °C (ensaios 1 e 7), seria igualmente possível, aumentando o tempo de patamar, obter uma recristalização parcial, mas esse tempo de patamar deveria ser de grande duração, muito pouco compatível com um recozimento contínuo industrial eficaz. Uma temperatura de recozimento superior a 700 °C, e mesmo superior a 720 °C é, portanto, favorável.

[0105] A 1000°C/h e sobretudo 600 °C/h, a recortabilidade se degrada, mas permanece ainda suficiente. Em compensação, em todos os casos testados, a 250 °C/h, a tira quebra após um número de dobras muito baixo (frequentemente inferior a 5), o que mostra claramente que os materiais se tornam então frágeis e não recortáveis.

[0106] Considera-se que um resfriamento de pelo menos 600 °C/h permite obter uma tira de recortabilidade satisfatória.

[0107] Esse controle da recortabilidade por controle da velocidade de resfriamento na saída de recozimento contínuo industrial é confirmado não apenas para uma espessura de tira de 0,2 mm, mas igualmente para espessuras de 0,1 mm e 0,35 mm, levando ao mesmo limite dúctil/frágil para uma velocidade de aproximadamente 600 °C/h.

[0108] Para tempos de patamar curtos, inferiores a 3 min, e temperaturas de recozimento inferiores a 720 °C (ensaios 1, 7 e 16), os campos coercitivos dos materiais obtidos são muito elevados, de pelo menos 15 Oe, o que corresponde a materiais muito, principalmente, encruados e restaurados, sem cristalização significativa. Entretanto, as perdas magnéticas ultrapassam os 500 W/kg. É, portanto, preferível aplicar temperaturas de patamar superiores ou iguais a 720 °C, que permitem obter, para tempos de patamar inferiores a 3 min, perdas magnéticas limitadas (inferiores a 500 W/kg para uma espessura de tira de 0,2 mm).

[0109] Assim, as tiras magnéticas de acordo com a presente invenção apresentam vantajosamente, para uma espessura compreendida entre 0,05 mm e 0,6 mm, perdas magnéticas inferiores a 500 W/kg, de preferência inferiores a 400 W/kg.

[0110] Foi igualmente constatado que incursões a temperaturas muito elevadas situadas no domínio austenítico por recozimento contínuo (temperaturas de recozimento superiores a 900 °C, ensaios 6, 12 e 21) degradam significativamente as perdas magnéticas após um recozimento adicional a 850 °C/3h. Assim, os recozimentos contínuos são mais eficazes se sua temperatura de patamar for suficientemente distante de 950 °C.

[0111] Os recozimentos a 900 °C não modificam ou modificam pouco as perdas magnéticas após recozimento adicional estático de 3h em relação a temperaturas inferiores. Assim, a zona de temperatura de patamar que está compreendida entre 720 °C e 900 °C é considerada a mais apropriada.

[0112] Por outro lado, além do critério importante de resistência das chapas recozidas ao recorte, é também importante produzir materiais magnéticos que possuam perdas magnéticas limitadas tanto em relação a aspectos de rendimento energético das máquinas quanto a aspectos térmicos de aquecimento localizados.

[0113] Dois pontos devem ser assim distinguidos.

[0114] Em particular, o processo de acordo com a presente invenção permite obter diretamente produtos (tais como estatores ou rotores) recortados a partir da tira recozida, que já possuem os desempenhos mecânicos de tipo HLE desejados com as perdas magnéticas necessariamente degradadas que lhe correspondem. Entretanto, as perdas magnéticas devem permanecer em um nível tal que seja possível evacuar a calor no rotor: tipicamente as perdas magnéticas a 2T/400 Hz para uma espessura de 0,2 mm devem ser inferiores a 500 W/kg, e de preferência inferiores a 400 W/kg. O processo de acordo com a presente invenção permite realmente atingir tais valores.

[0115]Além disso, enquanto o processo de acordo com a presente invenção permite recortar todas as peças no estado de recozimento contínuo com um limite elástico predefinido e elevado que está de acordo, por exemplo, com as exigências do rotor, é preciso aplicar após recorte, especificamente às peças recortadas estatóricas, um recozimento de otimização das propriedades magnéticas (do tipo 850 °C-3h sob H2 puro), e o estator tem necessidade geral e principalmente de baixíssimas perdas magnéticas. Ora, é importante que as tiras fornecidas após recozimento contínuo possam restituir, após um recozimento de otimização adicional, as mesmas perdas magnéticas baixíssimas que as que elas teriam tido diretamente unicamente pelo recozimento de otimização. Essas perdas baixíssimas são da ordem de 35 W/kg a 2T/400 Hz para uma espessura de tira de 0,2 mm, 71 W/kg para uma espessura de tira de 0,35 mm e 28 W/kg para uma espessura de tira de 0,1 mm no caso de graus industriais e comerciais Fe-49%Co-2%V -0 a 0,1%Nb -0,003 a 0,02%C não refundidos após uma 1a elaboração em lingote. Assim, é desejável que após aplicação de um recozimento adicional de 850 °C/3h nas tiras provenientes do recozimento contínuo, as perdas não excedam em mais de 20% as perdas magnéticas que são medidas no final de um único recozimento “convencional” estático de 850 °C/3h. O processo de acordo com a presente invenção permite igualmente atingir tais desempenhos.

[0116] Para estudar a influência potencial da composição da liga sobre as propriedades mecânicas e magnéticas, foram realizados ensaios similares aos descritos como referência na tabela 7, para diversas composições de liga. Para esses ensaios, o recozimento contínuo foi realizado a 850 °C, com um tempo de patamar de 1 min, e seguido de um resfriamento a 5.000 °C/h, sob H2.

[0117] As composições químicas das amostras utilizadas, bem como as propriedades obtidas estão relatadas na tabela 8. Nessa tabela, Js designa imantação de saturação, expressa em Tesla.

Tabela 8 Influência da Composição sobre as Propriedades Mecanicas e Magnéticas ____________________________________(1)____________________________________ [0118] Todas as composições dessa tabela estão de acordo com a presente invenção.

[0119] O exemplo A corresponde a uma liga de mesma composição que a utilizada para os ensaios dados na tabela 7. O exemplo A é, portanto, idêntico ao ensaio 10 dessa tabela 7.

[0120] O exemplo B integra uma diminuição da porcentagem de vanádio e adições de nióbio e de tântalo, e este último é usado para substituir o papel de moderador da ordenação do vanádio, ao passo que o nióbio é um inibidor de crescimento que permite limitar a germinação da recristalização e o crescimento de grão conjuntamente com o recozimento contínuo. Pode-se ver assim que os desempenhos estão na faixa das propriedades visadas e, ao mesmo tempo, deslocados para limites elásticos e perdas magnéticas mais elevados comparados ao exemplo A.

[0121] O exemplo C contém mais Si, S, Nb, Ta e B que a liga de referência A estando, ao mesmo tempo, de acordo com a faixa de propriedades visadas: o silício adicionado endurece moderadamente um pouco o metal por sua presença em solução sólida ao passo que o boro e o enxofre precipitam nos contornos de grão e o nióbio retarda a cristalização/crescimento. Isso provoca um forte retardamento da cristalização, visível no limite elástico mais significativo, bem como um aumento aceitável das perdas magnéticas.

[0122] O exemplo D mostra adições mais fortes de Mn e B, ao passo que o tântalo permanece no mesmo nível que na liga C, e que o vanádio é abaixado para a 1%. Os desempenhos continuam de acordo com a presente invenção. A adição muito mais forte de boro acarreta uma forte retenção de germes e de contornos de grãos, o que aumenta ainda mais os limites elásticos e perdas magnéticas.

[0123] O exemplo E foi submetido fortes adições de C, Si, Cr e Nb ao passo que a porcentagem de cobalto é trazida para 27%, o que faz dele uma liga sensivelmente menos eficaz magneticamente, mas também muito menos cara. A porcentagem de vanádio é trazida a um nível muito baixo, pois não há mais ordenação fragilizante para tal porcentagem de cobalto. Os desempenhos magnéticos obtidos permanecem ainda na faixa de propriedade visada, mesmo que as perdas magnéticas após recozimento adicional de otimização magnética atinjam um nível bastante elevado (81 W/kg) mas, todavia, de acordo com as propriedades visadas (<100 W/kg).

[0124] No exemplo F, uma parte do vanádio é substituída por tungstênio, por comparação com a liga A de referência. Os desempenhos só ficam pouco alterados, e de qualquer forma permanecerão na faixa das propriedades desejadas.

[0125] No exemplo G, uma parte do vanádio é substituído por zircônio. Como Zr é um inibidor de germinação e crescimento de grão um pouco menos potente que Nb, pode-se ver que os valores de limite elástico e de perdas magnéticas estão aumentados (em relação à liga A), e de qualquer forma dentro do espectro das propriedades visadas.

[0126] No exemplo H, mais de 3%Ni são adicionados o que é conhecido por aumentar ainda mais a ductilidade do material bem como a resistividade elétrica. Entretanto, a imantação de saturação fica reduzida com isso, mas ainda de acordo com a presente invenção, como todas as outras propriedades caracterizadas.

[0127] A título de comparação, ensaios similares foram realizados para composições de liga não de acordo com a presente invenção.

[0128] As composições químicas das amostras utilizadas, bem como as propriedades obtidas, estão relatadas na tabela 9.

Tabela 9 Influência da Composição sobre As Propriedades Mecânicas e Magnéticas Í2) [0129]O exemplo I, para o qual a composição compreende 15% de Co, sature a Js = 2,22 T o que está abaixo do limite mínimo de 2,25 T desejado. Isso mostra o interesse de ter no mínimo 18% de Co. De fato, as ligas FeCo são procuradas por sua imantação de saturação elevada que lhes permite reduzir as massas e os volumes das máquinas eletrotécnicas nos sistemas embarcados (espacial, aeronáutico, ferroviário, automobilístico, robótico...).

[0130]A composição de acordo com o exemplo J contém 3,8% de vanádio, o que excede o limite máximo de 3%V+W. Com um tal porcentagem, ocorre uma penetração significativa no domínio bifásico α+γ, o que gera uma forte degradação dos desempenhos magnéticos após recozimento adicional de otimização dos desempenhos (850 °C/3h), colocando-os bem acima do limite desejado de 100 W/kg.

[0131]A composição de acordo com o exemplo K contém 3,5% de cromo, mas sem vanádio, o que lhe permite apresentar uma imantação de saturação suficiente (2,26 T) mas uma aptidão ao dobramento e ao recorte muito ruim. Isso é devido ao fato de que, ao contrário do vanádio, o cromo não tem a capacidade de retardar a ordenação fragilizante do FeCo em torno de 50%Co +/-25%. As tiras laminadas a quente, depois a frio e depois recozidas contínuo são, portanto, frágeis.

[0132]O exemplo L contorna o problema anterior reintroduzindo 2% de vanádio, como na liga de referência A, com a mais, e como no exemplo anterior K, uma porcentagem de cromo superior a 3%. O metal torna-se dúctil e recortável após recozimento contínuo, mas a taxa de adição de elementos não magnéticos é excessivamente elevada e, por diluição dos momentos magnéticos atômicos do ferro e do cobalto, a imantação de saturação Js se torna inferior (2,21 T) ao limite inferior requerido de 2,25 T.

[0133]A composição de acordo com o exemplo M não contém vanádio mas contém 3,2% de silício. Com essa porcentagem, a liga não é de forma alguma dúctil, pois o silício não retarda a ordenação fragilizante como faz o vanádio. Ao contrário, o silício endurece a liga e o fragiliza por uma tendência à ordenação em direção ao composto estequiométrico Fe3Si. Além disso, uma porcentagem de 3,2% de silício faz com que a imantação de saturação Js fique abaixo do limite mínimo de 2,25 T (de fato Si é um elemento não magnético e dilui, portanto, os momentos magnéticos de Fe e Co).

[0134]A composição de acordo com o exemplo N contém 2% de vanádio, como a liga A de referência, e contém, além disso, 0,65% de nióbio, o que é superior ao limite de 0,5% de acordo com a presente invenção. Ora, o nióbio é conhecido não apenas como inibidor potente da germinação, recristalização e crescimento de grão, mas também como criador de carbonitretos de Nb e de fases de Laves (Fe, Co)2Nb, quando a porcentagem de nióbio se torna elevada. Essas fases e esses precipitados retardam ainda mais a migração dos contornos de grãos, mas sobretudo deterioram as propriedades magnéticas por ancoragem eficaz das paredes de Bloch. Isso acarreta perdas elevadas (143 W/kg) após recozimento adicional de otimização dos desempenhos magnéticos.

[0135]A composição de acordo com o exemplo O contém 0,11% de boro, ou seja, bem acima do limite máximo de boro de acordo com a presente invenção (0,05%). Isso acarreta uma fragilidade muito grande do material à dobramento e uma recortabilidade ruim: A precipitação de boretos de Fe e Co é tal que os grãos ficam fragilizados e que o metal perde qualquer ductilidade.

[0136]O exemplo P explora a adição substancial de níquel (6,03%) ao passo que a composição permanece, quanto aos outros aspectos, muito semelhante à liga de referência A: não apenas a imantação de saturação se torna muito baixa (2,23 T < 2,25 T mínimo), mas as perdas magnéticas após recozimento adicional de otimização dos desempenhos magnéticos (850 °C-3h) se tornam muito elevadas (328 W/kg). O níquel estabiliza de fato a fase γ, e tal liga provoca a forte presença de fase γ não magnética no meio da fase ferrítica ferromagnética. O material é, consequentemente, pouco leve magneticamente e as perdas magnéticas são muito elevadas.

[0137]Os ensaios das tabelas abaixo mostram que o processo de acordo com a presente invenção permite produzir por recozimento contínuo industrial uma tira fina FeCo recortável em forma complexa, por exemplo com prensa, permitindo ao mesmo tempo obter limites elásticos em uma faixa muito ampla possível - tipicamente 450 a 1.150 MPa - sem exceder perdas a 2 T/400 Hz de 500 W/kg (para uma espessura de 0,2 mm), e de preferência menos de 400 W/kg, garantindo ao mesmo que perdas magnéticas muito baixas possam ser reencontradas após um recozimento adicional convencional estático 850 °C.

[0138]Essas propriedades são obtidas se: - a composição química for conforme à presente invenção, - a velocidade de resfriamento do metal na saída de recozimento contínuo e determinada entre a temperatura de patamar e 200 °C for de pelo menos 600 °C/h, e de preferência pelo menos 1.000 °C/h - a temperatura de patamar for de pelo menos 700 °C, de preferência pelo menos 720 °C, - a temperatura de patamar for de no máximo 900 °C.

[0139]Finalmente, foram efetuados ensaios de envelhecimento a 200 °C com tempos de permanência de 100 horas e de 100 horas + 500 horas acumuladas. Esses ensaios foram feitos a 200 °C porque essa temperatura corresponde aproximadamente à temperatura máxima à qual podem ser submetidos materiais que constituem os cabeçotes de máquinas eletrotécnicas giratórias utilizadas em condições normais de funcionamento. Para isso, foram feitos ensaios com uma liga do tipo AFK502R para duas qualidades padrão que correspondem a recozimentos estáticos de 760 °C durante duas horas e 850 °C durante três horas, e para tiras de acordo com a presente invenção que correspondem a recozimentos contínuo à temperatura de 880 °C para três velocidades de deslocamento: 1,2 m por minuto, 2,4 m por minuto e 4,8 m por minuto em um forno que possui um comprimento útil de 1,2 m. Durante esses ensaios, foi medido B 1600 (a indução magnética para um campo de 1.600 A/m), a relação Br/Bm da indução magnética remanente para a indução magnética máxima e o campo coercitivo HC. Os resultados estão relatados na tabela 10.

Tabela 10 Ensaios de Envelhecimento [0140] Os resultados mostram que, para as amostras recozidas em estática, a indução B para um campo de 1.600 A/m decresce de 2% após o recozimento, ao passo que o campo coercitivo Hc aumenta de10% (Tratamento térmico a 760 °C) ou de 25% (Tratamento térmico a 850 °C).

[0141] Para as amostras recozidas contínuo, a indução B para um campo de 1.600 A/m, varia de no máximo 2% após o recozimento e o campo coercitivo Hc de no máximo 23%.

[0142] Esses resultados mostram que as ligas recozidas contínuas não são mais sensíveis ao envelhecimento que as ligas recozidas em estática. Assim, com uma liga tal como definida acima, isto é, que recozidas em estática. Assim. Uma liga tal como definida acima, isto é, que contém de 18 a 55% de Co, de 0 a 3% de V + W, de 0 a 3% de Cr, de 0 a 3% de Si, de 0 a 0,5% de Nb, de 0 a 0,05% de B de 0 a 0,1% de C, de 0 a 0,5% de Ta + Zr, de 0 a 5% de Ni, de 0 a 2% de Mn, sendo que o resto é constituído de ferro e impurezas que resultam da elaboração e, em particular, uma liga do tipo AFK502R, é possível fabricar componentes magnéticos, em particular, blindagens magnéticas, recortando por recorte mecânico peças em tiras laminadas a frio recozidas em contínuo para obter as características mecânicas desejadas levando em conta a aplicação considerada e, de acordo com essa aplicação, efetuando ou em não nessas peças recortadas eventualmente montadas, um recozimento complementar de qualidade destinado a otimizar as propriedades magnéticas da liga.

[0143] Para cada aplicação e cada liga particular, o técnico no assunto sabe determinar as características mecânicas e magnéticas desejadas, bem como determinar as condições particulares dos diferentes tratamentos térmicos que permitem obtê-las. Evidentemente, as tiras laminadas a frio são obtidas por laminação a frio de tiras laminadas a quente hipertemperadas para conservar uma estrutura essencialmente desordenada. O técnico no assunto sabe fabricar tais tiras laminadas a quente.

[0144] Além disso, um tratamento térmico de oxidação pode ser realizado a fim de assegurar a isolação elétrica das peças de um empilhamento como é conhecido do técnico no assunto.

[0145] O técnico no assunto compreenderá o interesse desse processo que permite, de um lado, reduzir o número de graus de liga necessários para atender às diversas necessidades dos usuários e, de outro lado, reduzir muito significativamente o número de tratamentos térmicos estáticos a ser efetuados nas peças recortadas.

[0146] Além disso, o técnico no assunto compreenderá que as composições químicas indicadas só definem por um limite inferior e um limite superior que os elementos que devem estar presentes. Os limites inferiores dos teores de elementos opcionalmente presentes foram fixados em 0%, devendo ficar claro que esses elementos podem sempre estar presentes pelo menos no estado de traços, mais ou menos detectáveis com os meios de análise conhecidos.

Reivindicações

Claims

1. PROCESSO DE FABRICAÇÃO DE UMA TIRA DE LIGA MAGNÉTICA LEVE, apta a ser recortada mecanicamente, cuja composição química consiste em, em peso: 18% < Co < 55% 0% < V + W < 3% 0% < Cr < 3% 0% < Si < 3% 0% < Nb < 0,5% 0% < B < 0,05% 0% < C < 0,1% 0% < Zr + Ta < 0,5% 0% < Ni < 5% 0% < Mn < 2% em que o resto é ferro e impurezas que resultam da elaboração, de acordo com o qual é laminada a frio uma tira obtida por laminação a quente de um semiproduto constituído da liga para obter uma tira laminada a frio de espessura inferior a 0,6 mm, caracterizado por, após a laminação a frio, ser efetuado sobre a tira um tratamento de recozimento contínuo por passagem em um forno contínuo, a uma temperatura compreendida entre a temperatura de transição ordem/desordem da liga e a temperatura de início de transformação ferrítica/austenítica da liga, seguido de um resfriamento rápido até uma temperatura inferior a 200 °C, a velocidade de resfriamento da tira na saída do forno contínuo sendo superior a 1000 °C/h, sendo a velocidade de resfriamento da tira entre a temperatura de transição ordem/desordem da liga e 200 °C superior a 1000 °C/h.

2. PROCESSO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pela temperatura de recozimento estar compreendida entre 700 °C e 930 °C.

3. PROCESSO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pela temperatura de recozimento estar compreendida entre 720°C e 900 °C.

4. PROCESSO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pela velocidade de deslocamento da tira ser adaptada para que o tempo de permanência no forno contínuo da tira à temperatura de recozimento seja inferior a 10 minutos.

5. PROCESSO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pela velocidade de deslocamento da tira no forno contínuo e a temperatura de recozimento serem adaptadas para ajustar a resistência mecânica da tira.

6. PROCESSO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pela composição química da liga ser tal que: 47% < Co < 49,5% 0,5% < V < 2,5% 0% < Ta < 0,5% 0% < Nb < 0,5% 0% < Cr < 0,1% 0% < Si < 0,1% 0% < Ni < 0,1% 0% < Mn < 0,1%.

7. TIRA DE LIGA MAGNÉTICA LEVE, laminada a frio, de espessura inferior a 0,6 mm, constituída de uma liga cuja composição química compreende, em peso: 18% < Co < 55% 0% < V + W < 3% 0% < Cr < 3% 0% < Si < 3% 0% < Nb < 0,5% 0% < B < 0,05% 0% < C < 0,1% 0% < Zr + Ta < 0,5% 0% < Ni < 5% 0% < Mn < 2% em que o resto é ferro e impurezas que resultam da elaboração, caracterizada por: - a estrutura ser do tipo “parcialmente cristalizada”, e em pelo menos 10% da superfície de amostras observadas ao microscópio com uma magnificação a 40x após um ataque químico com percloreto de ferro, não é possível identificar contornos de grão; - a estrutura ser do tipo “cristalizada”, e em pelo menos 90% da superfície de amostras observada ao microscópio com uma magnificação a 40x após um ataque químico com percloreto de ferro, é possível identificar uma rede de contornos de grãos e, na faixa dos tamanhos de grão que varia de 0 a 60 pm2, existe pelo menos uma classe de 10 pm2 de largura de tamanho de grãos que compreende pelo menos duas vezes mais grãos que a mesma classe de tamanho de grãos que corresponde à observação de uma tira laminada a frio de comparação que possui a mesma composição, que não foi submetida a um recozimento contínuo mas que foi submetida a um recozimento estático a uma temperatura tal que a diferença entre campo coercitivo obtido com o recozimento estático e o campo coercitivo obtido com o recozimento contínuo seja inferior à metade do valor do campo coercitivo obtido pelo tratamento contínuo e, na faixa de tamanho de grãos que varia de 0 a 60 pm2, existe pelo menos um tamanho de classe de grãos de 10 pm2 de largura cuja relação do número de grãos para o número total de grãos observados na amostra que foi submetida a um recozimento contínuo é superior em pelo menos 50% à mesma relação que corresponde a uma amostra retirada da tira laminada a frio de comparação que foi submetida a um recozimento estático, em que a dita tira, quando submetida a um ensaio de dobramento de acordo com um procedimento em conformidade com a norma ISO7799, a tira é adaptada para ser submetida a pelo menos 20 dobramentos.

8. TIRA, de acordo com a reivindicação 7, caracterizada pela composição química ser tal que: 47% < Co < 49,5% 0,5% < V < 2,5% 0% < Ta < 0,5% 0% < Nb < 0,5% 0% < Cr < 0,1% 0% < Si < 0,1% 0% < Ni < 0,1% 0% < Mn < 0,1% e em que a tensão de escoamento Rp0,2 está compreendido entre 590 MPa e 1.100 MPa, o campo coercitivo Hc está compreendido entre 120 A/m e 900 A/m, a indução magnética B para um campo de 1.590 A/m está compreendida entre 1,5 e 1,9 Tesla.

9. TIRA, de acordo com qualquer uma das reivindicações 7 a 8, caracterizada pela imantação de saturação ser superior a 2,25 T.

10. TIRA, de acordo com qualquer uma das reivindicações 7 a 9, caracterizada pela composição química ser tal que: 0% < C < 0,02%.

11. TIRA, de acordo com qualquer uma das reivindicações 7 a 10, caracterizada pela espessura estar compreendida entre 0,05 a 0,6 mm, e em que apresenta perdas magnéticas inferiores a 500 W/kg.

12. PROCESSO PARA FABRICAR UM COMPONENTE MAGNÉTICO, caracterizado por: - produzir uma tira de liga magnética leve cuja composição química consiste em, em peso: 18% < Co < 55% 0% < V + W < 3% 0% < Cr < 3% 0% < Si < 3% 0% < Nb < 0,5% 0% < B < 0,05% 0% < C < 0,1% 0% < Zr + Ta < 0,5% 0% < Ni < 5% 0% < Mn < 2% em que o resto é ferro e impurezas que resultam da elaboração, em que a produção da tira compreende: a laminação a frio de uma tira obtida por laminação a quente de um semiproduto constituído da liga para obter uma tira laminada a frio de espessura inferior a 0,6 mm, após a laminação a frio, um tratamento de recozimento contínuo por passagem em um forno contínuo, a uma temperatura compreendida entre a temperatura de transição ordem/desordem da liga e a temperatura de início de transformação ferrítica/austenítica da liga, seguido de um resfriamento rápido até uma temperatura inferior a 200 °C, a velocidade de resfriamento da tira na saída do forno contínuo sendo superior a 1.000 °C/h, sendo a velocidade de resfriamento da tira entre a temperatura de transição ordem/desordem da liga e 200 °C superior a 1.000 °C/h, uma pluralidade de peças serem recortadas por recorte mecânico em uma tira de liga magnética leve, após recorte, as peças são montadas para formar um componente magnético.

13. PROCESSO, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado por, adicionalmente, o componente magnético ser submetido a um recozimento estático de otimização das propriedades magnéticas.

14. PROCESSO, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo recozimento estático de otimização das propriedades magnéticas ser um recozimento a uma temperatura compreendida entre 820 °C e 880 °C durante um tempo de patamar compreendido entre 1 hora e 5 horas.

15. PROCESSO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 12 a 14, caracterizado pelo componente magnético ser um cabeçote magnético.