Detecção de constituinte prejudicial Sigma em um aço inoxidável duplex do tipo SAF 2205 pela aplicação da decomposição empírica de modos

Abstract

As principais aplicações dos Aços Inoxidáveis Duplex (AID) ocorrem na área industrial, devido suas boas propriedades mecânicas, sendo utilizados principalmente no setor de óleo e gás, especialmente na extração de petróleo, sendo utilizados em plataformas semi submersíveis em águas profundas. A análise do Ruído Magnético de Barkhausen (RMB) é uma técnica utilizada para caracterizar microestruturas prejudiciais em materiais ferromagnéticos, especialmente em aços inoxidáveis duplex submetidos a diferentes tratamentos térmicos. Trata-se de um tipo de ensaio eletromagnético não destrutivo, capaz de detectar fases prejudiciais ao captar o ruído gerado quando as paredes dos domínios magnéticos se movem abruptamente através das imperfeições do material sob um campo magnético variável. No presente trabalho, a Decomposição Empírica de Modos (EMD - do inglês Empirical Mode Decomposition) foi aplicada para a análise do RMB, com o objetivo de detectar o constituinte prejudicial sigma em um aço inoxidável duplex do tipo SAF 2205. Ondas senoidais eletromagnéticas, com frequências de 5 𝐻𝑧, 10 𝐻𝑧, 15 𝐻𝑧, 20 𝐻𝑧, 25 𝐻𝑧 e 50 𝐻𝑧, e, amplitudes de 1 𝑉 ; 1,25 𝑉 ; 1,5 𝑉 ; 1,75 𝑉 e 2 𝑉 , foram aplicadas em duas amostras, uma sem e outra com a formação de 4% de fase sigma, para a análise do ruído presente nas microestruturas. Inicialmente, aplicou-se a EMD nos sinais oriundos dos ensaios eletromagnéticos para veriĄcar a viabilidade da técnica na detecção da presença de fase sigma através do RMB. O ruído foi quantiĄcado através do cálculo do RMS (do inglês Root Means Square). Os resultados iniciais revelaram que a primeira função de modo intrínseco (IMF - do inglês Intrinsic Mode Functions) consegue isolar e analisar o Ruído Magnético de Barkhausen de forma eĄcaz, sendo possível veriĄcar a diferença entre os valores RMS das condições com e sem a presença de sigma. A EMD mostrou-se e ciente na detecção do constituinte sigma em frequências de 5 𝐻𝑧, 10 𝐻𝑧, 15 𝐻𝑧, 20 𝐻𝑧 e 25 𝐻𝑧, especialmente na amplitude de 1,25 V, a qual ofereceu uma maior resolução para detectar a presença da fase fragilizante. Contudo, a técnica encontrou diĄculdades ao lidar com sinais de 50 𝐻𝑧, resultando em distorções devido à mistura de diferentes escalas de frequência em uma única IMF, indicando um problema de mistura entre modos (mode mixing).