Estudo da influência de tratamentos térmicos em aços de diferentes capacidades de endurecimento através de ensaios eletromagnéticos

Abstract

Os ensaios não destrutivos (END) são amplamente empregados para inspecionar materiais metálicos que sofrem alterações ou degradações em suas características, destacando-se o Ruído Magnético de Barkhausen (RMB), a permeabilidade magnética e a análise do primeiro harmônico. No presente trabalho, foi realizado um estudo sobre a influência de tratamentos térmicos em aços SAE 1040 e SAE 4340, que possuem diferentes capacidades de endurecimento, por meio desses ensaios eletromagnéticos. Para cada tipo de aço, foram utilizadas amostras nas seguintes condições: como recebida, recozida a 850 °C resfriada ao forno, recozida a 1000 °C resfriada ao forno e temperada a 1000 °C resfriado em água. Para o ensaio de análise da permeabilidade magnética, foi aplicado um sinal eletromagnético contínuo de 5 V em todas as amostras. Para os ensaios de análise do ruído magnético e análise do primeiro harmônico, foi aplicado um sinal senoidal de 2 V e 5 Hz. A avaliação foi realizada com base nas propriedades magnéticas, comparando os resultados com medições de dureza Vickers e análise microestrutural via microscopia óptica. Os dados obtidos evidenciaram a formação de diferentes microestruturas em função dos tratamentos aplicados, demonstrando que os ensaios foram eficazes na diferenciação dos tratamentos térmicos de acordo com as variações microestruturais. No ensaio de permeabilidade magnética, observou-se que o tamanho de grão influenciou diretamente na passagem do fluxo magnético, sendo coletados os maiores valores de permeabilidade magnética nas amostras recozidas em relação às demais. Na comparação entre os aços, o SAE 1040 apresentou maior permeabilidade devido à presença de grãos maiores em sua microestrutura. Em relação ao ruído magnético, o comportamento foi influenciado pelo tamanho de grão, pela morfologia da microestrutura e pela presença de precipitados. As amostras recozidas exibiram menores valores de ruído, atribuídos à menor quantidade de contornos de grão. Para o ensaio de análise do primeiro harmônico, os dados evidenciaram que o ensaio diferenciou completamente os dois aços em três amostras e foi influenciado pelo tamanho de grão, morfologia e quantidade de contornos de grão. Os resultados indicam que os ensaios estudados podem ser utilizados para monitorar variações nas microestruturas e nas mudanças de temperabilidade em aços SAE 1040 e SAE 4340.