Características magnéticas y microestructurales de aceros eléctricos con alto silicio producidos por inmersión y recocido de difusión

T Ros-Yáñez,C Alonso,M Gamarra,J Barros,Y Houbaert

doi:10.3989/revmetalm.2005.v41.iextra.1029

Abstract

Electrical steels with high silicon content (up to 6.5 wt % Si) are difficult to process by conventional metallurgical routes: ordering phenomena make the material too brittle to be cold rolled. A hot dipping and diffusion annealing process appears to be an alternative production route to obtain steel with a high silicon and aluminium content avoiding rolling problems. Surface alloying with silicon (Si) and aluminium (Al) is achieved on a conventional steel substrate by hot dipping in a hypereutectic Al-Si-bath followed by a diffusion annealing treatment. The diffusion annealing allows the homogenization of the composition obtaining a homogeneous concentration of 6.5 % Si over the thickness depending on the temperature and annealing time necessary for the diffusion of the elements present in the coating. Also, these elements can be distributed in a controlled non-uniform way over the thickness of the sheet.

Highlights

Electrical steels with high silicon content are difficult to process by conventional metallurgical routes: ordering phenomena make the material too brittle to be cold rolled
Es bien conocido que para contenidos en Si superiores a 4 %, las aleaciones Fe-Si se hacen frágiles, siendo prácticamente imposibles de procesar por técnicas convencionales de laminación
Para substratos con contenidos en Si menores de 2,0 % la composición es, mayoritariamente de Al, mientras que para los de altos contenidos en Si, prácticamente es una capa del tipo Fe3Si (Fig, 3)

Summary

INTRODUCCIÓN

Las aleaciones Fe-Si son muy usadas como materiales magnéticos blandos, especialmente en motores, generadores y transformadores. El método de producción de acero de alto silicio por inmersión en un baño líquido de Al-Si, seguido por un recocido de difusión es un método (*) Ghent University, Department of Metallurgy and Materials Science, Technologiepark 9, B-9052 Gent, Belgium. HOUBAERT alternativo, desarrollado en el Departamento al que pertenecen los autores del presente trabajo, para la obtención de esta clase de acero, evitando los problemas en la laminación derivados de la fragilidad del material Una chapa de acero de bajo contenido en silicio, todavía laminable hasta el espesor final deseado, se sumerge en un baño hipereutéctico de una aleación A l S i. Al ser este baño hipereutéctico, durante la inmersión y formación de la capa de intermetálicos en la superficie del acero, se depositan cristales primarios de silicio puro. Diferentes perfiles de concentración en silicio son posibles, como por ejemplo, concentración homogénea de 6,5 % en todo el espesor o perfiles específicos con, por ejemplo, 6,5 % de Si en la superficie y 3,5 % de Si en el interior de la lámina^"^'

MATERIALES Y PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL

Características del recubrimiento depositado después de la inmersión

Findings

Recocido de difusión