Avaliação da magnetostricção em ligas Fe1-xMx (M = V, Sn) e caracterização de suas propriedades magnéticas e microestruturais

• Autor(a) principal: Santos, Claudio Teodoro dos
• Data de Publicação: 2008
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
• Texto Completo: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/97/97135/tde-20082013-153558/
• topic: Fe-based alloys; Fe-Ga; Fe-Ga; Fe-Sn; Fe-Sn; Fe-V.; Fe-V.; Ligas à base de Fe; Magnetização; Magnetization; Magnetostricção; Magnetostriction

Materiais magnetostrictivos exibem deformação elástica na presença de um campo magnético aplicado e por isso são de grande interesse para aplicação em sensores e atuadores. Trabalhos publicados no ano 2000 mostraram que a adição de Ga e Al ao Fe resulta em ligas com elevada magnetostricção em campos baixos. A partir daí os esforços foram direcionados para a descoberta de novas ligas magnetostrictivas à base de Fe com propriedades similares às encontradas nas ligas Fe-Ga e Fe-Al. No presente trabalho foram adicionados o Sn e o V ao Fe com o objetivo de avaliar a magnetostricção e a microestrutura das ligas formadas. Para isso, foram produzidas por fusão a arco as ligas Fe-9%at.Sn, Fe-20%at.Sn e as ligas Fex% at.V para x = 20, 25 e 30. As ligas Fe-Sn foram submetidas a tratamentos térmicos em 550 e 750°C por 24 h e em 880°C por 6 h e depois resfriadas rapidamente para a retenção das fases (Fe?,Sn), FeSn, Fe3Sn2 e Fe5Sn3. Já as ligas Fe-V foram tratadas em 1100°C por 6 h para homogeneização da fase única (Fe?,V). A caracterização microestrutural e análise quantitativa das fases foram feitas por microscopia óptica e eletrônica de varredura, microanálise por energia dispersiva (EDS) e difratometria de raios X. Também foi medida a microdureza Vickers das amostras. A magnetostricção foi medida por dilatometria de capacitância usando um dilatômetro de placa inclinada inserido no equipamento Maglab da Oxford Instruments, em campos na faixa de -1,5 a 1,5 T e temperaturas próximas de 203 K. A magnetização de saturação das amostras foi obtida em 77, 203 e 300 K utilizando o PPMS 6000 da Quantum Design. A magnetostricção de saturação (?S) das amostras da liga Fe-9Sn foi negativa e o comportamento das curvas similar ao do Fe puro. As amostras da liga Fe- 20Sn apresentaram ?S positiva devido à presença das fases ferromagnéticas Fe3Sn2 e Fe5Sn3. A ?S das ligas Fe-V foi positiva e maior em módulo do que a das ligas Fe-Sn. Concluiu-se que a substituição do Fe por Sn e V de modo geral melhorou a magnetostricção do Fe, porém a melhora não foi tão relevante quanto a observada pela substituição por Ga.