Acero de alto silicio producido por inmersión en Al-Si y recocido de difusión
Tanya Ros-Yáñez, Yvan Houbaert, Oldrich Schneeweiss, Juan Asensio-Lozano, Marta Prado-García
2000
Revista de Metalurgia
Resumen Es difícil procesar aceros eléctricos de alto contenido en silicio (>3,5 % Si). Esto se debe principalmente, a problemas de fragilidad, aparición de grietas durante la laminación y oxidación. Sin embargo, existe un importante mercado para este tipo de acero en aplicaciones eléctricas debido a la favorable influencia que ejerce el Si sobre la magnetoestricción, las pérdidas eléctricas y la resistividad eléctrica. Como proceso alternativo, se sumergieron substratos de acero con 3 % de
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... cio en una aleación hipereutéctica Al'25 % Si, en un simulador de recubrimiento por inmersión en caliente. En los ensayos se utilizaron diferentes tiempos de precalentamiento y de inmersión. En la segunda fase de la investigación se llevaron a cabo recocidos de difusión en el mismo simulador para difundir una cantidad suficiente de Si en el acero. Las capas obtenidas y el substrato se caracterizaron mediante microscopía electrónica de barrido y análisis EDS observándose que: • en todas las capas aparecen fases intermetálicas de acuerdo al diagrama ternario Fe^Si'Al. • se forma la estructura ordenada DO3 (Fe3Si), si el tiempo de inmersión y/o de difusión es suficiente, evidenciándose la difusión del silicio. • por doble inmersión se obtienen grandes áreas de Si puro en la capa depositada. • todavía no se lograron en los experimentos realizados concentraciones homogéneas de silicio en todo el espesor del substrato. • cálculos teóricos demuestran que gradientes de Si en el acero también mejoran las propiedades magnéticas considerablemente. Palabras clave Aceros eléctricos. Inmersión en caliente. Aceros de alto silicio. High Silicon steel production through hot-dipping in Al-Si-alloy and diffusion annealing Abstract It is difficult to process steel sheet with a high Si content (>3.5%Si), mainly because of its brittleness and the appearance of cracks during roUing and oxidation. However, there is a market for this steel in electrical applications because of the favourable influence of Si on magnetostriction and electrical resistivity. As an alternative process, 3% Si-steel substrates were coated with hypereutectic Al-Sialloys in a "hot-dip simulator" using different preheating and dipping times. The obtained layers were characterised by SEM and EDS analysis. Diffusion annealing experiments were performed to obtain sufficient amount of Si in the steel. It was observed that: • intermetallic phases appear in the coating layers as according to the ternary Fe-Si-Al diagram • with a double dipping primary silicon crystals are formed in the surface layer • the ordered DO3 structure is present if the dipping and/or diffusion time is long enough • homogeneous silicon gradients in the whole substrate thickness have not yet been achieved • theoretic calculations show that Si-gradient , also have beneficial effects on magnetic behaviour Keywords Electrical-steels. Hot-dipping. High-silicon-steel (•) Trabajo recibido el día 17 de julio de 2000 y aceptado en su forma final el día 20 de noviembre de 2000.
doi:10.3989/revmetalm.2000.v36.i5.584
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