Acero de alto silicio producido por inmersión en Al-Si y recocido de difusión

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 silicio 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.