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Title: Ruído de Barkhausen como ferramenta para identificação de modificações microestruturais em aço AISI 1020 soldado
Authors: Melo, Gudson Nicolau de
Keywords: Ruído de Barkhausen;Aço AISI 1020 soldado;Microestrutura e ensaio não destrutivo
Issue Date: 19-Sep-2019
Citation: MELO, Gudson Nicolau de. Ruído de Barkhausen como ferramenta para identificação de modificações microestruturais em aço AISI 1020 soldado. 2019. 132f. Tese (Doutorado em Ciência e Engenharia de Materiais) - Centro de Ciências Exatas e da Terra, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2019.
Portuguese Abstract: O Ruído Magnético de Barkhausen (RMB) vem sendo estudado como promissora técnica alternativa para o Ensaio Não Destrutivo (END) de materiais ferromagnéticos. Esses materiais são amplamente empregados em componentes críticos na indústria, que requerem, por normas internacionais, rigorosas ações de monitoramento e inspeção. O fenômeno RMB consiste em pulsos de tensão elétrica que ocorrem na liberação de energia devido ao movimento e/ou à aniquilação das paredes dos domínios magnéticos no processo de magnetização dos materiais ferromagnéticos. O comportamento do RMB tem relação direta com aspectos intrínsecos da microestrutura, que agem contrapondo o movimento das paredes de domínio. Este trabalho propõe relacionar a microestrutura obtida, em regiões afetadas pelo calor em processo de soldagem de um aço AISI 1020, através de corpos de prova extraídos de regiões de interesse do cordão de solda para utilizá-los em experimentos de magnetização por meio de técnica de indução por circuito aberto. Com o auxílio de uma bobina sensor, é possível identificar pulsos de tensão ao longo da magnetização, que são relativos ao efeito do RMB. Análises microscópicas foram realizadas nos corpos de prova para identificar as zonas específicas das soldas e os microconstituintes predominantes. A técnica de Difração de Elétrons Retroespalhados (EBSD) possibilitou estimar dados da microestrutura quanto as dimensões e distribuição dos grãos e percentual de fases. O comportamento do RMB foi medido através das curvas de RMS (raiz quadrada média), calculadas para os ruídos detectados pela bobina sensor. O comprimento de contorno dos grãos, os possíveis microconstituintes bainíticos e a densidade de discordâncias influenciaram significativamente nas curvas de RMS do ruído, principalmente na amplitude e na posição dos picos principais.
Abstract: Magnetic Barkhausen Noise (MBN) has been studied as an alternative for application to principles of techniques for non-destructive testing (NDT) of ferromagnetic materials. These materials are widely used in industry critical components that require stringent monitoring and inspection by international standards. The MBN phenomenon consists of electrical voltage pulses that occur in the release of energy due to the movement and annihilation of the magnetic domain walls in the magnetization process of ferromagnetic materials. The behavior of MBN have be directly related to the microstructural aspects in the materials because they act by counteracting the movement of the domain walls. Therefore, this work proposes to relate the microstructure obtained in heat-affected regions when welding an AISI 1020 steel plate through specimens extracted from points of interest of the weld bead to use them in magnetization experiments by means of open circuit induction technique. Through the aid of a sensor coil, it is possible to identify voltage pulses along the magnetization that are relative to the effect of MBN. Microscopic analyzes were performed on the specimens to identify specific weld zones and the predominant microconstituents. The Backscattered Electron Diffraction (EBSD) technique made possible to estimate microstructure data regarding grain size and distribution and phase percentage. The MBN behavior have measured by the RMS (mean square root) curves calculated for the noise detected by the sensor coil. Grain boundary length, possible bainitic microconstituents and dislocation density significantly influenced the noise RMS profiles, especially in the amplitude and position of the main peaks.
URI: https://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/28081
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