Método para acompanhamento de fases em um aço inoxidável duplex pela análise do ruído de Barkhausen e do primeiro harmônico

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2024
Autor(a) principal: Silva, João Batista de Oliveira
Orientador(a): Não Informado pela instituição
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Tese
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade Federal da Paraíba
Brasil
Engenharia Mecânica
Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica
UFPB
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Link de acesso: https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/35883
Resumo: Non-destructive electromagnetic tests based on Barkhausen magnetic noise analysis have been developed for analysis of residual stresses, heat treatment effects, monitoring of microstructures harmful to toughness, among other conditions. This noise is generated by the interaction between the movement of the magnetic domains walls and the microstructures of the material. Microstructures harmful to the tenacity of duplex stainless steels, such as the sigma phase, can have their formation accompanied by these tests, as these are paramagnetic and their formation lead to changes in the permeability of the material, allowing them to be detected by the analysis of Barkhausen magnetic noise In the present work, a study of the characteristics of emitting waves was carried out, through the analysis of the Barkhausen magnetic noise, variations in the amplitudes of the first harmonic of the main wave and the material thickness, in order to monitor the formation of the sigma phase, in an SAE 2205 steel supplied as laminate. In this case, the receiving coil is replaced by a Hall effect sensor, in order to simplify the test and facilitate its standardization. Sinusoidal emission waves with frequencies from 5 Hz to 50 Hz and with amplitudes ranging from 0.25 V to 9 V were applied to samples with thicknesses of 2 mm, 4 mm, 6 mm and 8 mm with different amounts of sigma phase of 5 %, 17 % e 18,8 %. The results show that the best work region consists of the application of waves with amplitudes from 1 V to 2 V, for all frequencies, and the best ones were obtained with the variation in the amplitudes of the harmonics of the main wave. The study of the variation in thickness shows that the behavior of the variation in the root mean square of the signal has an inverse behavior for thicknesses of 2 mm and 8 mm, with a transition in behavior for thicknesses of 4 mm and 6 mm. Thus, the test proved to be sensitive to microstructural variations and effective for monitoring the formation of the deleterious sigma phase.
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Microstructures harmful to the tenacity of duplex stainless steels, such as the sigma phase, can have their formation accompanied by these tests, as these are paramagnetic and their formation lead to changes in the permeability of the material, allowing them to be detected by the analysis of Barkhausen magnetic noise In the present work, a study of the characteristics of emitting waves was carried out, through the analysis of the Barkhausen magnetic noise, variations in the amplitudes of the first harmonic of the main wave and the material thickness, in order to monitor the formation of the sigma phase, in an SAE 2205 steel supplied as laminate. In this case, the receiving coil is replaced by a Hall effect sensor, in order to simplify the test and facilitate its standardization. Sinusoidal emission waves with frequencies from 5 Hz to 50 Hz and with amplitudes ranging from 0.25 V to 9 V were applied to samples with thicknesses of 2 mm, 4 mm, 6 mm and 8 mm with different amounts of sigma phase of 5 %, 17 % e 18,8 %. The results show that the best work region consists of the application of waves with amplitudes from 1 V to 2 V, for all frequencies, and the best ones were obtained with the variation in the amplitudes of the harmonics of the main wave. The study of the variation in thickness shows that the behavior of the variation in the root mean square of the signal has an inverse behavior for thicknesses of 2 mm and 8 mm, with a transition in behavior for thicknesses of 4 mm and 6 mm. Thus, the test proved to be sensitive to microstructural variations and effective for monitoring the formation of the deleterious sigma phase.NenhumaEnsaios eletromagnéticos não destrutivos baseados na análise do ruído magnético de Barkhausen vêm sendo desenvolvidos para análises de tensões residuais, efeitos de tratamento térmicos, acompanhamento de microestruturas prejudiciais à tenacidade, entre outras condições. Esse ruído é gerado pela interação entre o movimento das paredes dos domínios magnéticos e as microestruturas do material. Microestruturas prejudiciais à tenacidade de aços inoxidáveis duplex, como a fase sigma, podem ter sua formação acompanhadas por estes ensaios, pois estas são paramagnéticas e sua formação levam a mudança de permeabilidade do material, permitindo serem detectadas pela análise do ruído magnético de Barkhausen. No presente trabalho foi realizado um estudo das características de ondas emissoras, pela análise do ruído magnético de Barkhausen, variações nas amplitudes do primeiro harmônico da onda principal e da espessura do material, com o objetivo de detectar a formação da fase sigma, em um aço SAE 2205 fornecido como laminado. No ensaio eletromagnético estudado, a bobina receptora é substituída por um sensor de efeito Hall, de modo a simplificar o ensaio e facilitar sua padronização. Ondas emissoras de forma senoidal com frequências de 5 Hz a 50 Hz e amplitudes variando de 0,25 V a 9 V foram aplicadas em amostras de espessuras de 2 mm, 4 mm, 6 mm e 8 mm e quantidades de fase sigma de 5 %, 17 % e 18,8 %. Os resultados mostram que a melhor região de trabalho consiste na aplicação de ondas com amplitudes de 1 V a 2 V, para todas as frequências, sendo que as melhores foram obtidas com a variação nas amplitudes dos Harmônicos da onda principal. O estudo da variação da espessura mostra que o comportamento da variação da raiz média quadrática do sinal tem comportamento inverso para 7as espessuras de 2 mm e 8 mm, apresentando uma transição de comportamento para as espessuras de 4 mm e 6 mm. Deste modo o ensaio mostrou ser sensível às variações microestruturais e capaz de detectar a formação da fase deletéria sigma.Universidade Federal da ParaíbaBrasilEngenharia MecânicaPrograma de Pós-Graduação em Engenharia MecânicaUFPBLeite, Josinaldo PereiraLattes não recuperado em 19/09/2025Silva, João Batista de Oliveira2025-09-19T13:36:07Z2025-01-282025-09-19T13:36:07Z2024-12-20info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesishttps://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/35883porAttribution-NoDerivs 3.0 Brazilhttp://creativecommons.org/licenses/by-nd/3.0/br/info:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UFPBinstname:Universidade Federal da Paraíba (UFPB)instacron:UFPB2025-09-20T06:06:29Zoai:repositorio.ufpb.br:123456789/35883Repositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.ufpb.br/oai/requestdiretoria@ufpb.br||bdtd@biblioteca.ufpb.bropendoar:25462025-09-20T06:06:29Repositório Institucional da UFPB - Universidade Federal da Paraíba (UFPB)false
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