Biblioteca Digital

Este trabalho apresenta resultados de avaliação de juntas soldadas de aço estrutural ASTM A36 por meio do Ruído Magnético de Barkhausen (RMB). A soldagem foi feita em chapas de 6 mm de espessura com preparação de chanfro em V, com um e dois passes. Foram feitas a caracterização de microestructuras e microdurezas através da junta soldada, e na superfície foram feitas medições de RMB. Os sinais de RMB foram analisados com o valor máximo, uma média de valores acima de 80% do pico máximo, o rms e o rms do envelope, dos quais foram obtidas curvas da variação com respeito ao centro do cordão e também foram obtidos mapas superficiais. Na caracterização microestructural obteve-se que as amostras de um e dois passes apresentaram tamanhos da zona afetada pelo calor (ZAC) diferente. As microdurezas mostraram que no limite de fusão tem-se a maior dureza enquanto que no fim da ZAC tem-se a menor dureza. O RMB mostrou que no limite de fusão tem o menor valor, enquanto que no fim da ZAC tem o maior valor. Este estúdio mostrou que as mudanças na microestrutura influenciam em todos os parâmetros analisados, sendo que a junta soldada ficou melhor representada pelo valor rms e rms do envelope do RMB.; This paper shows results for the evaluation of ASTM A36 carbon steel welded joints by Magnetic Barkhausen Noise (MBN). V-groove shape welded samples were made in a 6 mm thickness plates...

Quando os materiais ferromagnéticos se submetem a campos magnéticos variáveis, experimentam uma mudança na indução que acontece de forma discreta constituindo os saltos de Barkhausen. Estes saltos são conseqüência da interação entre as paredes de domínio se movimentando e os pontos de ancoragem que atuam como barreiras à sua movimentação. Se durante a aplicação do campo variável, coloca-se uma bobina sensora na superfície da amostra, a mudança no fluxo magnético induz uma seqüência de pulsos de tensão elétrica que conformam o sinal de Ruído Magnético de Barkhausen (RMB). Nos últimos anos tem sido publicados trabalhos que mostram que o RMB depende da microestrutura, do teor de carbono, da dureza, do estado de tensões, da deformação, da condição superficial e da anisotropia, fazendo possível utilizá-lo como um método de ensaio não destrutivo para o monitoramento microestrutural de materiais. Esta tese mostra a aplicabilidade do RMB para avaliar a variação microestrutural em juntas soldadas de aço estrutural ASTM A36. A soldagem realizou-se em chapas de 6 mm de espessura com preparação de chanfro em V, com um e dois passes, e com tratamento posterior de alívio de tensões. Fizeram-se a caracterização de microestruturas e microdurezas numa seção transversal da junta soldada. Numa linha na superficie da chapa transversal ao cordão de solda...

O presente trabalho visa apresentar informações que viabilizem a fabricação de componentes de rolamentos com limites superiores de resistência à fadiga, com a intenção de proporcionar uma vida útil maior ao rolamento, e, também, a otimização da fabricação das peças, dispensando em alguns casos o processo final e usual de retificação, o que implica uma redução de custos. As motivações deste estudo são a geração de altas tensões residuais compressivas no torneamento duro-seco a altas velocidades, a aplicação do RMB como técnica de medição das tensões residuais em aço 100CrMn6 e a otimização da qualidade/custos na fabricação de rolamentos. Para atingir essas metas, será estudada a influência dos parâmetros da usinagem (velocidade de corte (Vc), avanço (a), penetração (p) e desgaste da ferramenta (VB)) na geração das tensões residuais superficiais (sR) e sobre as forças de torneamento (Fc, Fa, Fp), em anéis internos de rolamentos cônicos de aço DIN 100CrMn6 endurecidos termicamente, procurando-se estabelecer uma correlação entre o desgaste da ferramenta e os referidos esforços e tensões residuais. Na etapa experimental, será utilizado um planejamento fatorial completo para executar os ensaios e medições projetadas. No ensaio de torneamento...

Neste trabalho se estuda a aplicação de um método de Ensaio Não Destrutivo, baseado no Ruído Magnético de Barkhausen (RMB), na medição de falhas superficiais em aços. O RMB é gerado por abruptas mudanças na magnetização de materiais quando submetidos a campos magnéticos variáveis. Essas mudanças são afetadas pela microestrutura e a presença e distribuição de tensões elásticas (compressão e tração). Inicialmente apresenta-se um estudo de medições de tensões produzidas por flexão, e perfis de dureza, via RMB. Analisa-se a influência de parâmetros de medição e analise dos sinais, na qualidade do diagnostico. Analisou-se a sensibilidade dos sinais de RMB na medição de tensão a parâmetros tais como direção de laminação da chapa, intensidade e frequência de campo magnético de excitação. Nos estudos da aplicação do RMB em medições de dureza, se usaram amostras de ensaio Jominy, com variação contínua de dureza. Utilizou-se dois tipos de materiais e foram feitas medidas de dureza HRC, RMB e análise metalográfica. O comportamento de diferentes parâmetros dos sinais de RMB se correlacionou com as medições de Dureza e as micrografias obtidas. As amplitudes do RMB mostraram ser inversamente proporcionais aos níveis de dureza. Também se apresenta uma nova tecnologia para inspeção de superfícies...

Este trabalho apresenta um método para o reconhecimento e a detecção automática dos diferentes valores ou graus de deformação plástica em Ensaios Não Destrutivos empregando o Ruído Magnético de Barkhausen. O método é baseado no uso de uma Rede Neural Probabilística que permite o diagnóstico automático dos diferentes valores de deformação plástica, conteúdo de carbono, estas medidas são procedentes das medições das amostras de placas de aço AISI 1006, 1050 e 1070, esta base de dados foi feita pelo grupo de pesquisadores do Laboratório de Dinâmica e Instrumentação LADIN da Escola Politécnica da USP, departamento da Mecânica. Os excelentes resultados da rede neural probabilística de detectar automaticamente os valores de deformação mostram a efetividade do desempenho da rede neural probabilística que tem um desempenho superior aos métodos não destrutivos tradicionais e que realmente esta nova tecnologia é uma excelente solução para o diagnóstico.; This work presents a method for automatic detection and recognition of different levels or degrees of plastic deformation in Non-Destructive Testing using the Magnetic Barkhausen Noise. The method is based on using a Probabilistic Neural Network that allows the automatic diagnosis of the different values of plastic deformation and carbon content. The measurements corresponds to samples of steel plates AISI 1006...

Neste trabalho se estuda a aplicação de técnicas de estatística multivariada para reconhecimento de padrões em sinais de ensaios não destrutivos (END) magnéticos, baseados no Ruído Magnético de Barkhausen (RMB). O reconhecimento de padrões pode ser feito de forma não supervisionada com a técnica multivariada de Análise de Agrupamentos, conglomerados ou Clusters que definem grupos segundo critérios de similaridade. Já para reconhecimento supervisionado a Análise Discriminante procura classificar amostras novas em grupos conhecidos, a priori, usando para este propósito uma regra de classificação criada a partir desses grupos de amostras conhecidos. Foram utilizados dois casos de detecção e classificação utilizando RMB. O RMB é um fenômeno magnético gerado por abruptas mudanças na magnetização de materiais ferromagnéticos quando submetidos a campos magnéticos variáveis. Essas mudanças estão relacionadas com a microestrutura do material, presença e distribuição de tensões elásticas (tensão e compressão). No primeiro caso de estudo procura-se identificar arames quebrados em risers, através da medição de tensão mecânica. No segundo caso procura-se classificar diferentes tratamentos térmicos em Aço AISI 420. Para a análise de integridade estrutural de risers foi feita a redução da dimensionalidade dos dados via Análise de Componentes Principais e posteriormente Análise de Agrupamentos. Já para o problema de classificação de amostras de aço foi usada a técnica de Análise Discriminante Linear de Fisher e a Quadrática. Os resultados das análises mostraram que as técnicas de Estatísticas Multivariadas proporcionam ferramentas muito adequadas para aumentar a eficiência da inspeção na área de END Magnéticos em geral e RMB em particular.; The present work deals with application of multivariate statistic techniques for pattern recognition in signals from Non-Destructive Essays (NDE)...

Na atualidade, o estudo da transformação martensítica é de grande importância na área acadêmica e tecnológica, devido à aplicação de aços e ferros fundidos com estruturas martensíticas. O estudo dos fenômenos da transformação martensítica envolve vários pesquisadores no mundo e é objeto de eventos como o ICOMAT e ESOMAT. O presente trabalho acompanhou a transformação martensítica por meio de técnicas experimentais a temperaturas sub-zero em um aço AISI D2 e uma liga Fe-Ni-C previamente austenitizadas. A literatura indica que o tratamento a temperaturas sub-zero pode melhorar propriedades dos aços temperados e revenidos. Foi explorado o uso dos métodos de ruído magnético de Barkhausen (MBN), para detectar a transformação de fase da austenita para a martensita durante o resfriamento sub-zero das amostras, usando três diferentes configurações: a emissão de ruído Barkhausen convencional estimulada por um campo magnético alternado; o método de Okamura que é a emissão de ruído magnético medido embaixo de um campo fixo (DC); e uma nova técnica experimental, que mede a emissão magnética espontânea durante a transformação na ausência de qualquer campo externo. Os fenômenos associados com a transformação de fase também foram medidos por resistividade elétrica e as amostras resultantes foram caracterizadas por microscopia óptica e eletrônica de varredura. Medições MBN no aço ferramenta AISI D2...

Os processos de manufatura, bem como os parâmetros de processamento utilizados produzem diferentes resultados com relação à integridade de uma superfície. Estas alterações se refletem em mudança das propriedades da superfície, as quais podem influenciar o desempenho dos componentes. O presente trabalho estuda o efeito da integridade superficial gerada pelos processos de torneamento e retificação na resistência à fadiga de contato do aço ferramenta AISI H13. A influência do processo de usinagem e dos parâmetros de corte no estado da superfície e subsuperfície, e como estas características afetam o desempenho são determinados. Foram geradas quatro condições diferentes para as superfícies torneadas mediante a combinação de parâmetros de corte. As superfícies retificadas foram produzidas empregando as mesmas condições de retificação, com isso, obteve-se a mesma condição para todos os corpos de prova ensaiados. As características medidas da integridade superficial foram: os parâmetros de rugosidade, tensões residuais, microdureza Vickers da seção transversal e ruído magnético de Barkhausen. Foi determinado o desempenho das superfícies por fadiga de contato de rolamento, num equipamento na configuração esfera-plano. Os corpos de prova foram anéis de AISI H13 temperados e revenidos. A totalidade dos ensaios foi realizada até a ocorrência de lascamento (Spalling). Os ensaios foram realizados com lubrificação e com uma máxima pressão de contato de Hertz de 3...

No presente trabalho se estuda a correlação de diferentes parâmetros de sinais de Ruído Magnético de Barkhausen (RMB) e de fluxo magnético com o comportamento elastoplástico em chapas de aço carbono, visando à aplicação dos resultados como técnica de Ensaio Não-Destrutivo. Comprovou-se que o comportamento de parâmetros como a energia (RMBenegia), o valor quadrático médio(RMBrms) e a envolvente dos sinais de RMB com os diferentes estados elastoplásticos do material resultou fortemente dependente da anisotropia de laminação, quantidade de Carbono e fases, gerados no processo de produção das chapas. Como novidade introduziu-se o parâmetro chamado de Área em baixo da curva da distribuição de pulsos do sinal de Barkhausen. A evolução deste parâmetro com a deformação identificou com boa aproximação a região de transição elasto-plástica do material. Harmônicos não lineares (HNL) do fluxo magnético apresentaram uma melhor correlação com a anisotropia do que com os estados elasto-plásticos do material, mas com alta dependência ao acoplamento sonda-amostra. Enquanto que o RMB apresentou elevados níveis de reprodutibilidade. Propriedades mecânicas e comportamentos característicos de ensaios de tração em regime discreto e contínuo foram reproduzidos e identificados com um alto grau de aproximação pelo RMB e os HNL. Outros métodos magnéticos e não magnéticos usados neste trabalho não apresentaram níveis altos de sensibilidade às mudanças microestruturais devido às deformações elasto-plásticas no material...

Este trabalho apresenta os avanços no desenvolvimento de um novo método de ensaio não-destrutivo magnético. O método está baseado na técnica do Ruído Magnético de Barkhausen (RMB), particularmente em uma variante denominada Barkhausen Contínuo. O RMB é gerado devido à ação de um campo magnético variável magnetizante que produz mudanças abruptas e irreversíveis na estrutura magnética do material. Essas mudanças são influenciadas pela microestrutura e a distribuição de tensões dentro do mesmo. As medições podem ser usadas para construir uma distribuição bidimensional do RMB ao redor de um ponto fixo, cujo resultado irá refletir o nível de anisotropia magnética, usualmente indicando um eixo de fácil magnetização, parâmetro relevante dado que o comportamento da grande maioria de materiais ferromagnéticos de engenharia é usualmente anisotrópico. As mudanças no eixo de fácil magnetização podem indicar a presença de anomalias mecânicas ou abnormalidades no processo de fabricação e no caso da aplicação de uma tensão externa, podem refletir a magnitude e a direção da mesma. O presente trabalho descreve uma metodologia que faz uso de um campo magnético rotacional para obter sinais RMB relacionados ao angulo de giro...

A necessidade de análise das tensões em componentes de Risers Flexíveis para a manutenção preventiva e preditiva leva ao desenvolvimento de novas técnicas. O método micromagnético de Análise do Ruído Barkhausen se torna uma alternativa interessante para as análises. Neste trabalho os arames de Risers Flexíveis de seis polegadas (152,4 mm) que são de aço ABNT1060 foram ensaiados através do carregamento de 0, 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90% da tensão de escoamento, em cada carregamento foram feitas análises com o equipamento 3MA -II ("Multi-Parameter, Micro-magnetic, Microstructure and Stress Analyzer"). Para validação dos resultados da Análise do Ruído Barkhausen foram feitas análises com as técnicas magnéticas de Análise das Harmônicas do Campo Magnético Tangencial e de Análise da Permeabilidade Incremental. Os resultados foram satisfatórios e coerentes, tanto a comparação dos métodos de análise como a avaliação dos parâmetros das análises.; The need for analysis of stresses in wire Flexible Risers for predictive and preventive maintenance leads to the development of new techniques. The method of micromagnetic Barkhausen Noise Analysis becomes an interesting alternative for analysis. In this work the wires of Flexible Risers that are six inches of steel ABNT1060 were tested by loading of 0...

Aços superdúplex são utilizados em ambientes altamente corrosivos devido ao alto desempenho em corrosão proporcionado pelo equilíbrio das fases ferrita e austenita (proporção 1:1). A análise das propriedades microestruturais destes aços é muito importante para avaliar se este pode sofrer processos acelerados de corrosão frente a severas condições de exposição, como altas temperaturas e ambientes corrosivos. Por isto, neste trabalho foi utilizada uma técnica de Ensaio Não destrutivo (END) baseada no Ruído Magnético Barkhausen (RMB) como ferramenta para avaliar as variações microestruturais originadas a partir de diferentes tratamentos de envelhecimento, comparando-as com a condição ideal de utilização do material supracitado. Como o RMB trata-se de uma técnica indireta de END, foram realizados ensaios metalográficos, de microdureza Vickers e Difração de raios-X para validação dos resultados. O método mostrouse eficaz para a avaliação das condições microestruturais encontradas.; Superdúplex steels are used in highly corrosive environments due to the high corrosion performance provided by the balance of ferrite and austenite phases (ratio 1:1). The analysis of the microstructural properties of these steels is very important to assess whether this process may suffer accelerated corrosion in the face of severe exposure conditions such as high temperatures and corrosive environments. Therefore...

Este trabalho apresenta resultados de avaliação de juntas soldadas de aço estrutural ASTM A36 por meio do Ruído Magnético de Barkhausen (RMB). A soldagem foi feita em chapas de 6 mm de espessura com preparação de chanfro em V, com um e dois passes. Foram feitas a caracterização de microestructuras e microdurezas através da junta soldada, e na superfície foram feitas medições de RMB. Os sinais de RMB foram analisados com o valor máximo, uma média de valores acima de 80% do pico máximo, o rms e o rms do envelope, dos quais foram obtidas curvas da variação com respeito ao centro do cordão e também foram obtidos mapas superficiais. Na caracterização microestructural obteve-se que as amostras de um e dois passes apresentaram tamanhos da zona afetada pelo calor (ZAC) diferente. As microdurezas mostraram que no limite de fusão tem-se a maior dureza enquanto que no fim da ZAC tem-se a menor dureza. O RMB mostrou que no limite de fusão tem o menor valor, enquanto que no fim da ZAC tem o maior valor. Este estúdio mostrou que as mudanças na microestrutura influenciam em todos os parâmetros analisados, sendo que a junta soldada ficou melhor representada pelo valor rms e rms do envelope do RMB.

Se aplicaron las técnicas del Ruido Barkhausen (RB) y la Emisión Magneto-Acústica (EMA) a un material ferromagnético con el objetivo de correlacionar las señales obtenidas con los cambios microestructurales. En la primera etapa del trabajo se desarrolló un Sistema Integral de Medición (SIM) para las señales de RB y EMA. Se construyeron diferentes dispositivos tales como un yugo magnético, una fuente de corriente de baja frecuencia, un amplificador y filtro de frecuencias y varios sensores de RB, a efectos de aplicar un campo magnético controlado y medir las señales de RB y EMA. Las primeras mediciones se realizaron sobre muestras de acero AISI 1020 con bajo contenido en carbono, inicialmente idénticas, que se habían preparado previamente mediante diferentes tratamientos termomecánicos. Una de las muestras se reservó como patrón; las otras fueron sometidas respectivamente a decarburización superficial, crecimiento de grano y deformación plástica. Se estudió también el efecto de los cambios microestructurales debidos al daño por radiación sobre las señales de RB y EMA. Para ellos se prepararon otras dos muestras de menor tamaño que las anteriores, a fin de que pudieran ser insertadas en el dispositivo de irradiación. La muestra irradiada fue sometida a un flujo de baja dosis de neutrones rápidos (3.6 10(15) n/cm²) y la otra se conservó como patrón. Los resultados fueron relevantes en todos los casos. En particular...

En el presente trabajo se describe el uso de un método no destructivo que combina las medidas de los parámetros micromagnéticos para cuantificar las tensiones durante los ensayos de tracción en alambres que componen la armadura estructural de risers flexibles. Este método consideró las técnicas de análisis armónico del campo magnético tangencial, análisis de ruido Barkhausen y el análisis del incremento de la permeabilidad, mediante el ensayo de tracción con carga controlada. Se utiliza la regresión lineal de multiparámetros para analizar los datos de cada técnica en forma individual y en conjunto, con el objetivo de correlacionar los valores conocidos de las cargas con los valores medidos en los ensayos realizados. Los resultados muestran una buena relación de los valores obtenidos mediante el método micromagnético y las cargas aplicadas a los cuerpos de prueba, demostrando la eficacia de la técnica en estas aplicaciones.