Estudo da aplicação de ondas senoidais para detecção da fase sigma pela análise do ruído de barkhausen

Abstract

A maneira como os materiais são empregados requer especificações capazes de garantir segurança e durabilidade em seu uso. A partir desta necessidade de emprego dos materiais e com a finalidade de melhor caracterizar as suas condições e propriedades mecânicas é que estudos e técnicas de ensaios mecânicos, destrutivos e não destrutivos, são desenvolvidas. Dentre diversas técnicas de ensaio não destrutivo, surgiu o ensaio eletromagnético que utiliza a análise do Ruído Magnético de Barkhausen (RMB). No corrente estudo, utiliza-se o RMB para detectar a presença da fase deletéria denominada de fase sigma (σ) em um Aço Inoxidável Duplex (AID) SAF 2205. Essa fase σ na microestrutura de um AID começa a precipitar a partir de temperaturas por volta de 600ºC e um percentual volumétrico em torno de 5% desta fase σ é capaz de comprometer características estruturais e mecânicas do material diminuindo a resistência à corrosão e a sua tenacidade. No presente trabalho foi realizado um estudo do uso de ondas emissoras de forma senoidal para detecção da presença da fase sigma e utilizada posicionamento das bobinas emissora e receptora em superfícies opostas, disposição essa que permite a varredura de um volume maior de material. Ondas com frequências de 5 Hz, 15 Hz, 25 Hz, 50 Hz, 75 Hz, e 100 Hz e amplitude variando de 1 V a 9 V foram empregadas em amostras de 4 mm e 8 mm de espessura. O estudo mostrou que os valores do parâmetro da raiz média quadrática (RMS) utilizada sofre influência do paramagnetismo da fase sigma e da formação de Ruído Magnético de Barkhausen, sendo estes dependentes da frequência e amplitude da onda emissora. Ao observar a razão entre a variação do módulo da diferença dos valores RMS entre as duas condições das amostras (uma com a presença da fase deletéria e outra sem a presença da fase deletéria sigma no material) em relação ás medidas RMS das amostras que apresentam a fase sigma demonstrou diferenças de medidas de 60 % e foram obtidas com frequências de 5 Hz e 15 Hz para amostras de 4 mm, enquanto que para amostras de 8 mm obteve-se, essa diferença para frequências até 50 Hz, mostrando assim ser o ensaio eficaz para aplicação.