Obtenção de ligas magnéticas à base de Pr-Fe-B por resfriamento super-rápido para a fabricação de ímãs permanentes de terras-raras

Abstract

Ímãs permanentes de terras-raras (TR) são componentes essenciais nos campos da tecnologia devido às suas excelentes propriedades magnéticas. Há duas técnicas consolidadas utilizadas na obtenção de ímãs permanentes de TR-Fe-B; a metalurgia do pó (MP), empregada na obtenção de ímãs sinterizados, anisotrópicos e de alto desempenho, a qual utiliza o processo de decrepitação por hidrogênio (HD) na pré-moagem da liga de partida e o processo melt spinning (MS), empregado na obtenção de pós-magnéticos de TR-Fe-B para o processamento de ímãs aglomerados ou conformados a quente isotrópicos e anisotrópicos. O controle da microestrutura da amostra fundida e resfriada rapidamente em uma atmosfera controlada é atribuído ao processo MS. O objetivo do presente trabalho foi verificar a influência do tamanho de grão nas propriedades microestruturais e magnéticas, principalmente na coercividade intrínseca (iHc) de ímãs sinterizados à base de Pr14FebalCo16B6Nb0,1, Pr14FebalCo16B6Zr0,1 e Pr14FebalCo16B6Nb0,1(x), x = Al0,1 e Dy0,3 (% at.), obtidos por MS, HD e MP respectivamente. Pelo processo MS, através da variação dos parâmetros, obtiveram-se fitas e flocos com 30 μm de espessura e 5 mm de largura. Pelos resultados de análise de difração por raios X (DRX) através do método de refinamento de Rietveld GSAS, observou-se majoritariamente a presença da fase magnética principal Φ (Pr2Fe14B) com tamanho médio de cristalito (TMC) de 48 nm a 78 nm e parâmetros de rede adequados. Essas ligas exibiram perfil isotrópico e iHc máxima = 254 kA m-1. Os ímãs sinterizados obtidos exibiram fases características de ímãs de TR-Fe-B e iHc máxima = 302 kA m-1.