Análise do primeiro harmônico para acompanhamento do constituinte sigma em um aço com diferentes espessuras

Abstract

A mudança de permeabilidade em um material ferromagnético devido à formação de novos constituintes favorece a utilização de ensaios eletromagnéticos não destrutivos para acompanhar essas transformações que possam prejudicar as propriedades mecânicas e de resistência à corrosão. A passagem de uma onda eletromagnética por um material pode causar distorções em suas amplitudes e gerar tanto mudanças nos seus harmônicos como gerar o ruído magnético de Barkhausen. O aço inoxidável duplex quando submetido a ciclos térmicos acima de 550 oC forma um constituinte paramagnético a partir de sua estrutura ferrita, reduzindo assim o seu ferromagnetismo. Esse aço possui alta dureza e uma quantidade de 4 % de fase sigma já é suficiente para comprometer suas propriedades. No presente trabalho, ondas senoidais de frequências 5 Hz a 50 Hz e amplitudes entre 0,25 V a 9 V são aplicadas em um aço inoxidável duplex SAF 2205, como recebido e tratado a 850 oC por tempos de 15 min, 60 min e 120 mim, de modo a estudar a capacidade de acompanhamento de sigma em amostras com diferentes espessuras. As ondas usadas no ensaio eletromagnético estudado são aplicadas por uma bobina e o sinal resultante da interação com o material captado por um sensor de efeito Hall na superfície oposta. Os resultados mostram que as melhores amplitudes de medidas são obtidas entre 1 V e 2 V, e com frequências até 25 Hz para amostras com 8 mm de espessura. O estudo da variação da densidade de fluxo magnético em função do tempo de tratamento e formação de sigma possui comportamento dependente da espessura e tendo comportamento inverso para espessuras de 2 mm e 8 mm e transitório entre os dois comportamentos para espessuras de 4 mm e 8 mm. A análise do primeiro harmônico mostrou ser capaz de detectar a fase prejudicial, mas para comparação em amostras com diferentes espessuras necessita uma correção do efeito dessa.