BR112016003059B1

BR112016003059B1 - Tira magnética ou chapa magnética de grãos não orientados, componente produzido a partir da mesma e método para a produção de uma tira magnética ou chapa magnética de grãos não orientados

Info

Publication number: BR112016003059B1
Application number: BR112016003059-1A
Authority: BR
Inventors: Dorothée Dorner; Olaf Fischer; Karl Telger
Original assignee: Thyssenkrupp Steel Europe Ag
Priority date: 2013-08-19
Filing date: 2014-07-22
Publication date: 2020-03-10
Also published as: WO2015024723A1; CN105473751B; EP2840157B1; US20160203897A1; JP2016535168A; CN105473751A; KR20160044569A; EP2840157A1; KR102298564B1; JP6480446B2

Abstract

resumo de patente de invenção para: “tira magnética ou chapa magnética de grãos não orientados, componente produzido a partir da mesma e método para a produção de uma tira magnética ou chapa magnética de grãos não orientados”. a invenção se refere a uma tira magnética ou chapa magnética de grãos não orientados para aplicações eletrotécnicas, produzida a partir de um aço, que contém, além de ferro e impurezas inevitáveis (em % em peso), si: 2,0 a 4,5 %, zr: 0,03 a 0,3 %, al: até 2,0 %, mn: até 1,0 %, c: até 0,01 %, n: até 0,01 %, s: até 0,001 %, p: até 0,015 %, sendo que, na estrutura da tira magnética ou chapa magnética há precipitações ternárias de fe-si-zr. as precipitações ternárias de fe-si-zr existentes na estrutura de uma tira magnética ou chapa magnética de acordo com a invenção aumentam a estabilidade das tiras magnéticas e chapas magnéticas de grãos não orientados produzidas a partir de aço de acordo com a invenção através de endurecimento por precipitação ou de partículas, sem ter uma influência decisiva sobre as propriedades eletromagnéticas. a invenção disponibiliza, além disso, um método para a produção de tais tiras magnéticas e chapas magnéticas.

Description

Relatório Descritivo de Patente de Invenção para: “TIRA MAGNÉTICA OU CHAPA MAGNÉTICA DE GRÃOS NÃO ORIENTADOS, COMPONENTE PRODUZIDO A PARTIR DA MESMA E MÉTODO PARA A PRODUÇÃO DE UMA TIRA MAGNÉTICA OU CHAPA MAGNÉTICA DE GRÃOS NÃO ORIENTADOS.

[001] A invenção se refere a uma tira magnética ou chapa magnética de grãos não orientados para aplicações eletrotécnicas, um componente eletrotécnico produzido a partir de uma tal tira magnética ou chapa magnética assim como um método para a produção de uma tira magnética ou chapa magnética.

[002] Tiras magnéticas ou chapas magnéticas de grãos não orientados, indicados na linguagem técnica como tira magnética ou chapa magnética NO ou em inglês também como NGO-Electrical Steel (NGO = Non Grain Oriented), são utilizados para o reforço do fluxo magnético em núcleos de ferro de máquinas elétricas rotativas. Usos típicos de tais chapas são motores e geradores elétricos.

[003] Para aumentar a eficiência de tais máquinas, procuram-se preferivelmente rotações elevadas ou diâmetros maiores dos componentes respectivamente giratórios em operação. Em consequência dessa tendência, os componentes de relevância elétrica produzidos a partir de tiras magnéticas ou chapas magnéticas da técnica aqui mencionada estão sujeitos a uma carga mecânica elevada que não pode ser satisfeita com os tipos de tiras magnéticas NO disponíveis atualmente.

[004] A partir do documento n° US 5.084.112 é conhecida uma tira magnética ou chapa magnética NO que perfaz um limite de elasticidade aparente de pelo menos 60 kg-f/mm² (cerca de 589 MPa) e é produzida a partir de um aço que, além de ferro e impurezas inevitáveis (em % em peso), contém até 0,04 % de C, de 2,0 a menos que 4,0 % de Si, até 2,0 % de Al, até 0,2 % de P e pelo menos um elemento do grupo Mn, Ni, sendo que o total do teor de Mn e Ni é de pelo menos 0,3 % e no máximo 10 %.

[005] A fim de atingir um aumento de estabilidade através da formação de

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2/15 carbonitretos, o aço conhecido a partir do documento n ° US 5.084.112 contém pelo menos um elemento do grupo Ti,V,Nb,Zr, sendo que, no caso da presença de Ti ou V o teor de Ti, % de Ti e o teor de V, % de V em relação ao teor de C, %C e o respectivo teor inevitável de N, %N do aço, a condição [0,4x(%Ti+%V)]/[4x(%C+%N)] < 4,0 deve ser cumprida. Também à presença fósforo no aço é atribuído, nesse caso, um efeito que aumenta a estabilidade. Contudo, é alertado para a presença de teores mais elevados de fósforo, visto que os mesmos podem provocar uma fragilização do limite do grão. A fim de neutralizar o mesmo como problema sério, é sugerido um teor adicional de B de 0,001 a 0,007 %.

[006] O aço composto dessa maneira é vertido de acordo com o documento n° US 5.084.112 para formar desbastes planos, que são posteriormente laminados a quente para formar uma tira ou chapa a quente, a qual é opcionalmente recozida, então, cauterizada e, a seguir, é laminada a frio para formar uma tira ou chapa a frio com uma espessura de extremidade determinada. Posteriormente, a tira ou chapa a frio obtida é submetida a um recozimento de recristalização no qual é recozida a uma temperatura de recozimento recozida de pelo menos 650 °C, contudo, menor que 900 °C.

[007] No caso da presença simultânea de teores eficazes de Ti e P, assim como B, N, C, Mn e Ni no aço, as tiras magnéticas ou chapas magnéticas NO produzidas de acordo com a patente dos Estados Unidos n.° 5.084.112 de fato atingem limites de elasticidade aparente de pelo menos 70,4 kg-f/mm² (688 MPa). Ao mesmo tempo, a uma espessura de chapa de 0,5 mm e a uma polarização de 1,5 Tesla e a uma frequência de 50 Hz, as perdas de magnetização cíclica P1,5 são, contudo, de pelo menos 6,94 W/kg. Tais perdas de magnetização cíclica elevadas não são mais aceitáveis para aplicações eletrotécnicas modernas. Além disso, em tais aplicações, as perdas de magnetização cíclica em frequências mais altas são significativas.

[008] Um outro método, que deve permitir a produção segura de placas magnéticas de grão não orientado de alta resistência com boas propriedades

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3/15 eletromagnéticas é conhecido a partir do documento n° JP 2005 264315 A. A chapa magnética produzida com esse método apresenta uma estrutura predominantemente ferrítica com até 50 % em volume martensite e contém, além de ferro e impurezas inevitáveis (em % em peso) até 0,0400 % de C, 0,2 a 6,5 % de Si, 0,05 a 10,0 % de Mn, até 0,30 % de P, até 0,020 % de S, até 15 % de Al, até 0,0400 % N e, além disso, como formador de precipitação, um ou dois ou mais elementos do grupo Ni, Mo, Ti, Nb, Co e W' em teor de respectivamente até 10,0 % em peso. Adicionalmente, podem estar disponíveis, do mesmo modo, como formador de precipitação no aço, Zr, Cr, B, Cu, Zn, Mg e Sn em teor de respectivamente até 10 % em peso. As precipitações formadas no aço a partir dos elementos mencionados devem existir na forma de uma liga intermetálica com uma densidade numérica maior que 20/pm3 e um diâmetro de no máximo 0,050 pm. A composição do aço é, nesse caso, selecionada de tal modo que as precipitações de Fe, Zr e Si ocorrem regularmente em forma binária.

[009] No contexto do estado da técnica esclarecido anteriormente, o objetivo da invenção consiste em especificar uma tira magnética ou chapa magnética NO e um componente produzido a partir de uma tal chapa ou tira para aplicações eletrotécnicas, que possua estabilidade elevada, em particular, um limite de elasticidade aparente elevado e, ao mesmo tempo, apresente propriedades magnéticas, em particular, uma baixa perda de magnetização cíclica a frequências elevadas. Além disso, deve ser especificado um método para a produção de uma tal tira magnética ou chapa magnética NO.

[010] Em relação à tira magnética ou chapa magnética NO esse objetivo é solucionado de acordo com a invenção devido ao fato de que a tira magnética ou chapa magnética NO apresentam a composição especificada na reivindicação 1.

[011] De forma correspondente, a solução do objetivo mencionado acima em relação ao componente para aplicações eletrotécnicas consiste em que um tal componente seja produzido a partir de uma chapa magnética ou tira magnética de acordo com a invenção.

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4/15 [012] Por fim, o objetivo mencionado acima, em relação ao método, foi solucionado de modo que na produção de uma tira magnética ou chapa magnética, de acordo com a invenção, pelo menos as etapas de trabalho especificadas na reivindicação 11 sejam executadas.

[013] Modalidades vantajosas da invenção são especificadas nas reivindicações dependentes e são esclarecidas em detalhes, a seguir, assim como o escopo geral da invenção.

[014] Uma tira magnética ou chapa magnética de grãos não orientados, de acordo com a invenção, para aplicações eletrotécnicas é assim produzida a partir de um aço, que consiste em (em % em peso) 2,0 a 4,5 % de Si, 0,03 a 0,3 % de Zr, assim como, de forma opcional, adicionalmente, em até 2,0 % de Al, em particular, até 1,5 % de Al, até 1,0 % de Mn, até 0,01 % de C, em particular, até 0,006 %, de modo especialmente particular, em até 0,005 % de C, até 0,01 % de

N, em particular, em até 0,006 % de N, até 0,01 % de S, em particular, em até

O, 006 % de S, até 0,015 % P, em particular, em até 0,006 % de P e como, resíduo, ferro e impurezas inevitáveis.

[015] O decisivo para a invenção é que na estrutura da tira magnética ou chapa magnética ocorram precipitações ternárias de Fe-Si-Zr. Essas aumentam a estabilidade do aço de acordo com a invenção através do endurecimento por precipitação ou de partículas.

[016] Precipitações ternárias formadas a partir de ferro, zircônio e silício ocorrem, como representadas em Materials Science International Team, MSIT®, e Du, Yong, Xiong, Wei, Zhang, Weiwei, Chen, Hailin, Sun, Weihua: Iron - Silicon -Zirconium. Effenberg, Günter, Ilyenko, Svitlana (ed.). SpringerMaterials - The Landolt-Bornstein Database. Springer-Verlag Berlin Heidelberg, 2009. DOI: 10.1007/978-3-540-70890-2_29 Crystallographic and Thermodynamic Data, em seis diferentes fases.

[017] Para um aumento da estabilidade, é vantajoso formar da forma mais refinada possível as precipitações que se encontram em Fe-Si-Zr em relação a suas dilatações espaciais. Desse modo, o seu diâmetro médio de acordo com a

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5/15 invenção se encontra, de forma preferida, significativamente abaixo de 100 nm. Desse modo, pequenas precipitações de Fe-Si-Zr aumentam a estabilidade da tira magnética ou chapa magnética NO de modo significativo, de acordo com a invenção, sem, com isso, deteriorar significativamente as propriedades magnéticas nas gamas de alta frequência e, do mesmo modo, para aplicações em produção de motores. Assim, as precipitações de Fe-Si-Zr de acordo com a invenção utilizadas para o aumento de estabilidade impedem, ligeiramente, o movimento das paredes de Bloch, por conta de sua dimensão menor e causam, de forma correspondente, em comparação às tiras magnéticas e chapas magnéticas convencionais, menos rígidas, no máximo, um pequeno aumento das perdas de magnetização cíclica P1.0 e P1.5. Por parede de Bloch se trata de uma área de transição entre domínios magnéticos com diferentes magnetizações.

[018] Uma chapa magnética de grão não-orientado apresenta Si e Zr em teores que são ajustados de tal modo que ocorra uma formação desejada das precipitações de Fe-Si-Zr. Para isso, são necessários pelo menos 2,0 % em peso de Si, sendo que as precipitações de Fe-Si-Zr se ajustam, então, de modo particularmente seguro, na frequência e distribuição desejadas, caso o teor de Si seja de pelo menos 1,6 % em peso, em particular, de pelo menos 2,4 % em peso. Para evitar influências negativas sobre as propriedades da tira magnética ou chapa magnética NO, o teor de Si é limitado ao máximo de 4,5 % em peso, sendo que, de modo ideal, o teor de Si não excede o limite máximo de 3,5 % em peso, em particular, de 3,4 % em peso.

[019] Teores de pelo menos 0,03 % em peso são necessários para que se formem as precipitações ternárias de Zr. Para que esse efeito ocorra de forma particularmente segura, pelo menos 0,07 % em peso de Zr, em particular, pelo menos 0,08 % em peso de Zr, podem ser adicionados ao aço de acordo com a invenção. Em teores superiores a 0,3 % em peso de Zr não podem ser observados quaisquer aumentos significativos dos aprimoramentos de propriedade que atuam através da presença de teores suficientes em Zr. Um

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6/15 efeito ideal de Zr em uma tira magnética ou chapa magnética de acordo com a invenção pode ser atingida, então, nesse caso, se o teor de Zr estiver limitado ao máximo de 0,25 % em peso.

[020] O aço, que consiste na tira magnética ou tira magnética, pode conter teores de outros elementos de liga, que são adicionados de modo particular para o ajuste de suas propriedades. Dentre os elementos adequados, nesse caso, contam, em particular, Al e Mn, nos teores aqui especificados.

[021] Visto que, para o aumento de estabilidade, a invenção não precisa recorrer aos carbonetos, nitretos ou carbonitretos, os teores de C e N de uma chapa magnética ou tira magnética de acordo com a invenção podem ser minimizados. Desse modo, evita-se o risco de um envelhecimento magnético que pode ocorrer em consequência de teores elevados de C ou N.

[022] Por conta de sua composição de acordo com a invenção, tiras magnéticas ou chapas magnéticas compostas de acordo com a invenção, a uma espessura de 0,5 mm, uma polarização de 1,0 Tesla e uma frequência de 400 Hz, apresentam perdas de magnetização cíclica P1,0/400 de no máximo 65 W/kg. A uma espessura de 0,35 mm, uma polarização de 1,0 Tesla e uma frequência de 400 Hz, as tiras magnéticas compostas de acordo com a invenção apresentam, pelo contrário, perdas de magnetização cíclica P1,0/400 de no máximo 45 W/kg. Ao mesmo tempo, as tiras magnéticas ou chapas magnéticas compostas de acordo com a invenção, em comparação com tiras magnéticas ou chapas magnéticas compostas de forma convencional, nas quais não foram tomadas quaisquer medidas para o aumento de estabilidade, atingem regularmente um aumento do limite de elasticidade aparente em torno de pelo menos 20 MPa. A estabilidade aumenta, nesse caso, com a fineza das precipitações. Aumentos de estabilidade de 100 a 200 MPa são possíveis em outras precipitações refinadas.

[023] O método de acordo com a invenção é criado de modo que o mesmo permita uma produção segura de uma tira magnética ou chapa magnética de grãos não orientados de acordo com a invenção.

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7/15 [024] Para isso, é disponibilizada, primeiramente, uma tira ou chapa a quente composta de modo já esclarecido para a chapa magnética ou tira magnética de grãos não orientados de acordo com a invenção, que é posteriormente laminada a frio e é submetida a um recozimento final como tira laminada a frio. A tira ou chapa a frio de recozimento final obtida após o recozimento final constitui, então, a tira magnética ou chapa magnética obtida e composta de acordo com a invenção, cuja estabilidade é significativamente aprimorada através da presença de precipitações de Fe-Si-Zr em sua estrutura, em comparação com uma chapa magnética ou tira magnética NO convencional e que, por conta disso, é adequada particularmente para a produção de componentes e agregados elétricos, que estão sujeitos, em uso prático, a cargas dinâmicas elevadas.

[025] A produção da tira ou chapa a quente fornecida de acordo com a invenção pode ocorrer de forma amplamente convencional. Para isso, primeiramente, uma fusão de aço pode fundir com uma composição correspondente à especificação de acordo com a invenção (Si: 2,0 a 4,5 % em peso, Zr: 0,03 a 0,3 % em peso, Al: até 2,0 % em peso, Mn: até 1,0 % em peso, C: até 0,01 % em peso, N: até 0,01 % em peso, S: até 0,01 % em peso, P: até 0,015 % em peso, resíduo, ferro e impurezas inevitáveis) e serem vertidos em um material semiacabado, pelo qual pode se tratar, por finalização convencional, de uma cauterização ou cauterização fina. Visto que os procedimentos de formação de precipitação se encerram após a solidificação, também é possível, a princípio, verter a fusão de aço a uma tira fundida, a qual é posteriormente laminada a quente em uma tira ou chapa a quente.

[026] O material semiacabado produzido pode ser trazido, posteriormente, a uma temperatura de material semiacabado de 1020 a 1300 °C. Para isso, o material semiacabado é novamente aquecido, caso necessário, ou mantido sob a utilização do calor de fusão da respectiva temperatura de destino.

[027] O material semiacabado assim aquecido pode, então, ser laminado a quente para uma tira ou chapa a quente com uma espessura, em geral, de 1,5 a

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8/15 mm, em particular, de 2 a 3 mm. A laminagem a quente inicia, nesse caso, de modo conhecido, a uma temperatura de início de laminagem a quente no grupo acabador de 1000 a 1150 °C e se encerra com uma temperatura de finalização da laminagem a quente de 700 a 920 °C, em particular, de 780 a 850 °C.

[028] A tira ou chapa a quente obtida pode ser posteriormente arrefecida em uma temperatura de sarilho e pode ser sarilhada para uma bobina. A temperatura de sarilho é selecionada, nesse caso, de um tal modo ideal que uma precipitação das partículas que aumentam a estabilidade é impedida ainda nesse momento, a fim de evitar problemas durante a laminação a quente executada posteriormente. Na prática, a temperatura de sarilho para isso é de, no máximo, 700 °C.

[029] De forma opcional, a tira ou chapa a quente pode ser submetida a uma laminação de tira ou chapa a quente.

[030] A tira ou chapa a quente disponibilizada é laminada a frio para uma tira ou chapa a frio com uma espessura que se encontra, normalmente, em torno de 0,15 a 1,1 mm, em particular, de 0,2 a 0,65 mm.

[031] O recozimento final seguinte contribui decisivamente para a formação das partículas de Fe-Si-Zr de acordo com a invenção utilizadas para o aumento da estabilidade. Nesse caso, devido à variação das condições de recozimento do recozimento final, é possível favorecer de forma seletiva as propriedades do material para otimizar uma maior estabilidade ou uma menor perda de magnetização cíclica.

[032] Chapas magnéticas ou tiras magnéticas de grãos não orientados de acordo com a invenção com limites de elasticidade aparentes, que se encontram na faixa de 350 a 500 MPa, e perdas de magnetização cíclica P1,0/400, que, em uma espessura de tira de 0,3 mm, são menores que 35 W/kg e, em uma espessura de tira de 0,5 mm, são menores que 45 W/kg, podem ser atingidas de forma particularmente segura pelo fato de que a tira ou chapa a frio composta de acordo com a invenção, no curso do recozimento final, é submetida a um recozimento final em duas etapas.

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9/15 [033] Na primeira etapa a tira ou chapa a frio é recozida a uma temperatura de recozimento de 900 a 1150 °C por 1 a 300 s. Posteriormente, a tira ou chapa a frio é mantida em uma segunda etapa de recozimento a uma temperatura de 600 a 800 °C por 50 a 120 s. Então, a tira ou chapa a frio é resfriada a uma temperatura abaixo de 100 °C. Em um recozimento final executado no modo esclarecido acima, as precipitações de Fe-Si-Zr possivelmente já existentes são decompostas na primeira etapa de recozimento e uma nova cristalização completa das estruturas é obtida. Nas outras etapas de recozimento ocorre então as precipitações das partículas de Fe-Si-Zr.

[034] O material obtido da tira magnética ou chapa magnética de grãos não orientados pode ser submetido, posteriormente, a uma atenuação da tensão por recozido. Dependendo dos procedimentos de processamento no processador final, essa atenuação da tensão por recozido pode ser executada ainda no produtor da tira magnética ou chapa magnética NO em bobina ou os recortes processados pelo processador final podem, primeiramente, ser divididos a partir da tira magnética ou chapa magnética obtida em modo de acordo com a invenção, que são, então, submetidos a atenuação da tensão por recozido.

[035] A seguir, a invenção é esclarecida em mais detalhes a partir dos exemplos de modalidade.

[036] A Figura 1 mostra um diagrama no qual o histórico de temperatura teórica no recozimento final que é representado nas tiras magnéticas e chapas magnéticas obtidas no modo esclarecido a seguir.

[037] Os experimentos esclarecidos a seguir foram realizados respectivamente sob condições de laboratório. Nesse caso, foram primeiramente fundidas duas fusões de aço Zr1 e Zr2 compostas de acordo com a invenção, assim como, duas fusões de referência Ref1 e Ref2 e foram vertidas para blocos. As composições das fusões Zr1, Zr2, Ref1, Ref2 são especificadas na Tabela 1. Com exceção do respectivo teor eficaz ausente em Zr, os elementos de liga e, no contexto da tolerância convencional, também seus teores, as fusões de referência Ref1 correspondem às fusões Zr1 de acordo com a invenção e as

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10/15 fusões de referência Ref2 com as fusões Ref2 de acordo com a invenção.

[038] Os blocos foram trazidos a uma temperatura de 1250 °C e foram a quente laminados com uma temperatura de início de laminagem a quente de 1020 °C e uma temperatura final de laminagem a quente de 840 °C em uma tira ou chapa a quente de 2 mm de espessura. A respectiva tira ou chapa a quente foi arrefecida a uma temperatura de sarilho Tsarilho de 620 °C. Posterior, foi simulado um arrefecimento típico na bobina.

[039] As tiras a quente que consistem nas ligas de aço Zr1, Zr2 de acordo com a invenção e aços de referência Ref1, Ref2 foram submetidos posteriormente a alguns testes por uma duração de 2 horas a uma temperatura de 740 °C de uma laminação de tira ou chapa a quente e, a seguir, foram laminadas a frio respectivamente para tiras a frio com uma espessura final de 0,5 mm ou 0,3 mm.

[040] Outros testes das tiras a quente que consistem das ligas de aço de acordo com a invenção Zr1, Zr2 e dos aços de referência Ref1, Ref2 foram, pelo contrário, respectivamente laminados a frio sem laminação de tira ou chapa a quente para a tira ou chapa a frio de espessura de 0,3 mm ou 0,5 mm.

[041] Após a laminação a frio ocorre respectivamente um recozimento final, no qual o respectivo teste de tira ou chapa a frio foi primeiramente aquecido com uma taxa de aquecimento de 10 K/s por uma duração de 105 segundos a partir da temperatura ambiente para uma temperatura de recozimento de 1090 °C. Posteriormente, os testes foram mantidos por uma duração de 15 segundos a uma temperatura de recozimento e, em seguida, foram arrefecidos com uma taxa de arrefecimento de20 K/s a uma temperatura intermediária de 700 °C. Nessa temperatura intermediária os testes foram mantidos por mais de 60 segundos. Posteriormente, ocorreu um arrefecimento de duas etapas, no qual os testes foram arrefecidos, primeiramente de forma lenta, com 5 °C/s em uma segunda temperatura intermediária de 580 °C e após atingir a segunda temperatura intermediária, acelerados com uma taxa de arrefecimento de 30 °C/s em temperatura ambiente.

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11/15 [042] Na Tabela 2 são informadas as propriedades mecânicas e magnéticas dos limites de elasticidade aparente superiores ReH, limites de elasticidade aparente inferiores ReL, resistência à tração Rm, a proporção Re/Rm do limite de elasticidade aparente médio Re em relação à resistência à tração Rm, o alongamento uniforme Ag, a perda de magnetização cíclica P1,0 medida respectivamente a uma frequência de 50 Hz (perda de magnetização cíclica a uma polarização de 1,0 T) e P1,5 (perda de magnetização cíclica a uma polarização de 1,5 T) assim como a respectiva polarização J2500 medida, do mesmo, respectivamente a 50 Hz (polarização por uma intensidade do campo magnético de 2500 A/m) e J5000 (polarização por uma intensidade do campo magnético de 5000 A/m), assim como as perdas de magnetização cíclica P1,0 determinadas respectivamente por uma frequência de 400 Hz ou 1 kHz (perda de magnetização cíclica por uma polarização de 1,0 T) para testes de espessura de 0,5 mm, que consistem em aços Zr1 ou Zr2 de acordo com a invenção, assim como, em aços de referência Ref1 ou Ref2 e foram submetidos a uma laminação de tira ou chapa a quente.

[043] Na Tabela 3 se encontram os mesmos dados para testes de espessura de 0,5 mm, que consistem em aços Zr1 ou Zr2 de acordo com a invenção, assim como, de aços de referência Ref1 ou Ref2 e não foram submetidos a qualquer laminação de tira ou chapa a quente.

[044] Na Tabela 4 são informados os valores correspondentes para testes de espessura de 0,3 mm que consistem no aço Zr2 ou no aço de referência Ref2 de acordo com a invenção e foram submetidos a uma laminação de tira ou chapa a quente, contra os quais, são informados na Tabela 5 os valores correspondentes para testes de espessura de 0,3 mm que consistem no aço Zr2 ou no aço de referência Ref2 de acordo com a invenção e que não foram submetidos a qualquer laminação de tira ou chapa a quente.

[045] Demonstra-se que o limite de elasticidade aparente inferior ReL nos testes processados e compostos de acordo com a invenção, em comparação aos testes obtidos a partir dos aços de referência Ref, é maior em torno de

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12/15 respectivamente 20 a 80 MPa. Entre os testes obtidos com e sem laminação de tira ou chapa a quente não há, no entanto, qualquer diferença significativa. [046] A uma frequência de 50 Hz os testes obtidos a partir dos aços de acordo com a invenção apresentam perdas de magnetização cíclica ligeiramente maiores do que os testes obtidos a partir dos aços de referência. Por outro lado, pelas frequências elevadas de 400 Hz e 1 kHz, que são de particular importância para as aplicações, para as quais os aços são determinados de acordo com a invenção, as perdas de magnetização cíclica dos testes de acordo com a invenção e dos testes de referência quase não diferem um do outro.

[047] Com a invenção, são disponibilizados, dessa maneira, para as aplicações em máquinas, determinadas chapas magnéticas e tiras magnéticas, que apresentam propriedades magnéticas ideais em estabilidades significativamente elevadas, sem que, para isso, precisem ser previstos elementos de liga caros ou difíceis de se obter ou que processos de produção complicados precisem ser executados.

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Q.	0,005	0,004	0,004	CO o o o
ω	CO o o o	CO o o o	Έ— o o o	Έ— o o o V
z	OI o o o	OI o o o	OI o o o	OI o o o
o	0,004	0,004	0,006	0,004
Mn:	o o	o o	co o	OI CO o
<	^r o	^r o	0,006	CO o o o
N	1	CO OI o	1	CD o o
ω	Έ— CO	o có	o có	Έ— CO
Variante	Φ Oí	N	S2 φ tr	OI l·N

1kHz	Pi,o [W/kg]	177	Έ— CD Έ—	205	184	CO —	CO o OI	206	O CD —
N X o o	Pi,o [W/kg]		44,1	43,9	43,1	1	48,4	43,4	43,9
N	Ü.] ooosp	1,71	1	o Έ—	CO Έ—	CO —	1,68	1,63	1,65
o O \|— 10 1— CM L_	1,62	1,62	Έ— CO Έ—	CO LO Έ—	CO LO —	1,59	1,53	1,56
H 0S	P1,5 [W/kg]	3,20	4,93	3,78	5,04	3,51	5,82	3,88	5,14
Pi,o [W/kg]	1,44	2,30	OI Έ—	2,28	1,52	2,69	1,63	2,28
< É	CO Έ—	14	17	CO Έ—	CO —	CO —	CO —	CD —
E X	—	69	68	69	—	o	69	o
Rm [MPa]	515	567	472	569	535	587	492	LO
ReL [MPa]	368 *)	Έ— CD CO	321	395	380 *)	413	340	405
ReH [MPa]	1	413	329	413	1	443	351	410
Aço	Ref1		CD X	Zr2	Ref1		£ CD Qí	Zr2
Sentido	Sentido da laminação	Sentido transversal

Petição 870190103127, de 14/10/2019, pág. 22/28

CL 05 ÍZ ο >05 Ο05

Ε

14/15

Ε

ΙΌ

CL 05 ÍZ ο φ

ω ω φ ο. ω φ οι φ φ

1kHz	Pi,o [W/kg]	136	163	CO Έ—	177	162	CD —	— CD —	194
N X o o	Pi,o [W/kg]	30,4	39,6	38,0	40,7	33,9	42,1	40,4	43,5
N	Ü.1 ooosp	1	1,66	1,71	1,68	1,66	1,64	1,63	1,68
o O l—l 10 1— CM L_J	1,63	ΙΌ Έ—	1,63	1,59	1,56	1,55	1,53	1,59
H OS	P1,5 [W/kg]	3,03	5,53	3,34	o CO	3,32	5,80	3,68	4,95
Pi,o [W/kg]	CO CO	2,53	Έ—	2,22	1,54	2,59	1,55	2,27
< £	LO Έ—	17	17	CO —	CO —	17	—	17
E Dí X	CO	68	—	69	CO	o	CM	o
Rm [MPa]	527	565	480	558	536	597	500	582
ReL [MPa]	383 *)	386	339	00 CO	393 *)	415	362	406
ReH [MPa]	1	Έ—	365	CO CD CO	1	445	382	415
Aço	Ref1	s	φ CL	Zr2	Ref1		£ Φ CL	Zr2
Sentido	Sentido da laminação	Sentido transversal

Φ CZ φ Ζ5 CT 05 05 CL 05 ΙΖ ο

Ζ5 Ο

Φ Φ

C

Ε

Ε~

Ε

ΙΌ Ο

CL 05

-£Ζ Ο φ φ ω ω φ ο. ω φ co φ

Petição 870190103127, de 14/10/2019, pág. 23/28

15/15

1kHz	Pi,o [W/kg]	CO Έ—	117	122	123
N X o o	Pi,o [W/kg]	26,5	29,1	27,2	o o CO
N	Ü.1 ooosp	1,68	1,66	Έ— CO Έ—	1,64
o O l—l 10 1— CM L_J	1,59	ΙΌ Έ—	1,52	1,54
H 09	P1,5 [W/kg]	3,10	4,55	3,44	—
Pi,o [W/kg]	1,32	2,03	CD CO Έ—	2,07
< £	ΙΌ Έ—	17	ΙΌ Έ—	CO Έ—
E X Ίϋ 21 X	69	69	o	Έ—
Rm [MPa]	459	566	491	CO CO ΙΌ
ReL [MPa]	316	393	342	Έ—
ReH [MPa]	322	403	353	430
Aço	£ φ X	Zr2	£! φ X	Zr2
Sentido	Sentido da laminação	Sentido transversal

φ c φ Ζ5 CT Φ Φ CL Φ IZ o Z5 O Φ

Φ c

E

Φ

Ε

Ε co φ CL φ IZ o

Φ ω ω φ CL ω φ φ φ n φ

1kHz	Pi,o [W/kg]	100	92	66	96
N X o o	Pi,o [W/kg]	23,6	24,2	23,2	25,6
N	Ü.] ooosp	1,66	CO —	1,63	1,65
o O 1-^ 1— CM L_	ΙΌ —	CO ΙΌ —	1,54	1,56
H 09	P1,5 [W/kg]	3,06	4,22	3,22	4,45
Pi,o [W/kg]	1,26	— CD —	CO CN —	2,01
< É	—	14		17
E Dí Ίϋ 21 X	—	o	CO	—
Rm [MPa]	466	549	453	590
ReL [MPa]	3— CO CO	384	344	—
ReH [MPa]	350	393	359	432
Aço	£! φ X	Zr2	£! φ X	Zr2
Sentido	Sentido da laminação	Sentido transversal

φ C φ Ζ5 CT Φ Φ CL Φ ΙΖ ο Ζ5 Ο Φ φ φ ο

Ε

Ε co

Φ Ο. Φ ΙΖ ο φ

ω ω φ ο. ω φ

ΙΌ Φ Φ _Ω Φ

Petição 870190103127, de 14/10/2019, pág. 24/28

Claims

REINVINDICAÇÕES

1. Tira magnética ou chapa magnética de grãos não orientados para aplicações eletrotécnicas, produzida a partir de um aço, caracterizada por além de ferro e impurezas inevitáveis, consiste de (em % em peso)

Si: 2,0 a 4,5 %,

Zr: 0,03 a 0,3 %,

Al: até 2,0 %,

Mn: até 1,0 %,

C: até 0,01 %,

N: até 0,01 %,

S: até 0,01 %,

P: até 0,015 %, sendo que a tira magnética ou chapa magnética de grãos não orientados realizou após a laminação a frio um recozimento final em duas etapas para a produção das precipitações de Fe-Si-Zr em sua microestrutura.
2. Tira magnética ou chapa magnética de grãos não orientados, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada por seu teor de Si ser de pelo menos 2,5 % em peso.
3. Tira magnética ou chapa magnética de grãos não orientados, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 2, caracterizada por seu teor de Si ser de no máximo 3,5 % em peso.
4. Tira magnética ou chapa magnética de grãos não orientados, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizada por seu teor de Zr ser de pelo menos 0,08 % em peso.
5. Tira magnética ou chapa magnética de grãos não orientados, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizada por seu teor de Zr ser de no máximo 0,25 % em peso.
6. Tira magnética ou chapa magnética de grãos não orientados, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizada por seu teor de C ser de no máximo 0,006 % em peso.

Petição 870190103127, de 14/10/2019, pág. 25/28

2/3
7. Tira magnética ou chapa magnética de grãos não orientados, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizada por seu teor de N ser de no máximo 0,006 % em peso.
8. Tira magnética ou chapa magnética de grãos não orientados, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizada por seu teor de S ser de no máximo 0,006 % em peso.
9. Tira magnética ou chapa magnética de grãos não orientados, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizada por sua perda de magnetização cíclica P1,0/400 a uma polarização de 1,0 Tesla e a uma frequência de 400 Hz, em uma espessura da tira magnética ou chapa magnética de 0,5 mm, ser de no máximo 65 W/kg e, em uma espessura de 0,3 mm, ser de no máximo 45 W/kg.
10. Componente para aplicações eletrotécnicas caracterizado por ser produzido a partir de uma tira magnética ou chapa magnética tal como descrita em qualquer uma das reivindicações 1 a 9.
11. Método para a produção de uma tira magnética ou chapa magnética de grãos não orientados caracterizado por apresentar precipitações ternárias de Fe-Zr-Si em sua estrutura, sendo que o método compreende as seguintes etapas:

a) disponibilizar uma tira ou chapa a quente que consiste de um aço que, além de ferro e impurezas inevitáveis, consiste de (em % em peso)

Si: 2,0 a 4,5 %,

Zr: 0,03 a 0,3 %,

Al: até 2,0 %,

Mn: até 1,0 %,

C: até 0,01 %,

N: até 0,01 %,

S: até 0,01 %,

P: até 0,015 %,

b) laminar a frio a tira ou chapa a quente em uma tira ou chapa a frio

Petição 870190103127, de 14/10/2019, pág. 26/28

3/3 e

c) recozimento final da tira ou chapa a frio, em que o recozimento final da tira laminada a frio será realizado em duas etapas.