Modelling the influence of grain size upon coercivity of electrical steel.

Chapas de aço elétrico (0,7% Si e 0,3% Al) foram laminadas a diferentes graus de deformação e recozidas (760º C, 2h) de modo a obter diferentes tamanhos de grão por recristalização. Um outro conjunto de chapas do mesmo material foi recozido a tempos e temperaturas diferentes de modo a obter tamanho de grão variado por crescimento de grão. Os tamanhos de grão foram medidos pelo método dos interceptos e os parâmetros da distribuições de tamanho de grão determinados por um método semi-analítico que se baseia na medição das áreas individuais de cada grão na micrografia. A partir do ensaio quase-estático de histerese magnética no quadro de Epstein obtiveram-se os campos coercivos de cada amostra, a diferentes induções máximas (0,6 0,8 1,0 1,2 1,4 e 1,5T). Notou-se que o conjunto dos dados se enquadra com menos de 4% de desvio médio absoluto uma lei fenomenológica do tipo: Hc aBmax^c /TG bBmax^d Na qual Hc é o campo coercivo, TG é o tamanho de grão, Bmax é a indução máxima do ensaio de histerese e a, b, c e d são os parâmetros de ajuste. A partir da inserção do efeito do campo desmagnetizante no contorno de grão no modelo físico de Mager obteve-se uma boa estimativa para os valores dos parâmetros independentes da indução a e b, além de propor um significado físico para os mesmos. Com a integração dos modelos Mager e Preisach, determinou-se uma equação diferente para o ajuste dos dados, a qual oferece um valor aproximado de c. Para que o modelo físico explique completamente a relação fenomenológica resta ainda elucidar o parâmetro d.Electrical steel sheets (0,7% Si and 0,3% Al) were cold-rolled and annealed (760º C, 2h) in order to obtain different grain sizes through recrystallization. Another set of sheets from the same material were annealed at different temperatures and time-frames, so as to produce different grain sizes through grain growth. Grain size was measured through the intercept method and grain size distribution parameters were determined via a semi-analytical method based on measurement of individual grain areas upon micrographs. From quasistatic hysteresis measurements in an Epstein frame, the coercive field of each sample was determined at various maximum induction values (0,6 0,8 1,0 1,2 1,4 e 1,5T). The data set fits with less than 4% average deviation a phenomenological law of the type: Hc aBmax^c /TG bBmax^d In which Hc is the coercive field, TG is the grain size, Bmax is the maximum induction value and a, b, c and d are the fitting parameters. By introducing the grain boundary demagnetizing field effect on Magers physical model, a good estimate of the values of a and b was obtained, as well as a reasonable explanation to their physical meaning. Integrating Mager and Preisach models, a different equation for the data was obtained, which offered an approximate value of c. In order for physical models do fully explain the phenomenological equation, there is still need to understand the parameter d