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    Tesis

    Detección de defectos en aceros mediante ultrasonidos

    2000



    Título Detección de defectos en aceros mediante ultrasonidos
    Nombre Ghiotti, Germán D.
    Directores Ing. Nicolini Alberto . SIDERCA. Argentina
    . .
    . .
    Tutor Ing. Pablo Katchadjian CNEA.
    Jurado .
    Lugar de realización SIDERCA Argentina
    Código IT/IM-TS--2/00

    Resumen

    Dentro de la industria sider£rgica en general, y de la industria de tubos sin costura en particular, la calidad del producto es de primordial importancia en nuestros días. Tendiente a lograr este objetivo, la organización DST [Dámine-Siderca-Tamsa] está llevando a cabo un programa de limpieza de aceros. Dentro del mismo se encuadra el presente trabajo. Para ello, se utilizó la técnica de ultrasonidos. Se estudiaron dos problemas en particular: la detección de microinclusiones y el desarrollo de un procedimiento tendiente a detectar y evaluar fisuras inducidas por hidrógeno [HIC]. Además se dise¤ó y contruyó una lente de zonas, para la inspección de probetas de muy peque¤o radio de curvatura [3 mm].Las inclusiones no metálicas están presentes en todos los productos sider£rgicos. Las más grandes provienen de ocasionales desprendimientos de refractarios o partículas de escoria, las más peque¤as provienen de compuestos propios del ba¤o como sulfuros de magneso, óxidos de calcio, etc. En general, éstas £ltimas son las más difíciles de eliminar y en algunas aplicaciones resultan muy perjudiciales. Con la idea de posteriormente desarrollar un procedimiento standard para toda la organización DST, se realizaron diversas tareas. Se construyó una probeta tubular, con agujeros patrón muy peque¤os [0,3 mm], con el fin de contar con una adecuada calibración para defectos de ese orden de magnitud. Se comprobó la eficacia del equipo de ultrasonidos disponible en la detección de esos defectos. Se observó además la importancia de una adecuada calibración, porque a£n tratándose de defectos más grandes y fácilmenta observables, la evaluación [es decir, su medición] sin calibración, generalmente es errónea.En los aceros sour, es decir aquellos destinados a usos en medios con ácido sulfhídrico [H2S], se realiza un ensayo del tipo destructivo, que consiste en metalografía en sucesivas capas del material sobre una probeta que ha sido sometida previamente a un ba¤o de H2S [NACE TM 0284]. Complementario a este ensayo, se desarrolló un procedimiento con el fin de evaluar no destructivamente las fisuras inducidas por el hidrógeno. En dicho procedimiento se detallan los pasos a seguir para calibrar el equipo, y se presenta un método para la evaluación del da¤o causado en el material dicho método demostró ser efectivo en posteriores comprobaciones realizadas por métodos metalográficos. El método de ultrasonidos presenta ventajas muy importantes con respecto al método convencional de metalografís escalonadas: análisis de todo el volumen, versatilidad, rapidez y menor costo.

    Complete Title

    Abstract

    Inside the steelmaking industry in general, and in particular the seamless tube industry, nowadays the quality of the product is of primal importancy. In order to achieve this goal, DST organization [D lmine-Siderca-Tamsa], is carrying out a cleanliness steel program. This work is part of that program. The technique of ultrasounds was used in this work. In particular, two problems were studied: the detection of microinclusions and the development of a procedure used to evaluate hydrogen induced cracking [HIC]. Moreover, a zone lens was designed and manufactured, with the objetive of inspectioning test specimens of very small radius of curvature [3 mm].The non metallic inclusions are present in all steel products. The greater ones are due to ocasionally detachments of refractaries or slag particles, the smaller ones are proper compounds of the molten steel, e.g. manganese sulfurum, calcium oxide, etc. In general, the latter are hard to eliminate, and in some applications are very harmful. In order to develop a standard procedure for the whole DST organization, several tasks were carried out. A tubular test probe was manufactured, with the very small holes [0,3 mm], in order to have an adequate calibration specimen for defects which are similar in size to this holes. The efficiency of the available ultrasonic equipment was checked. Moreover, the importance of an adequate calibration is remarked, because, although large defects are easy to detect, the assessment [i.e. measurement] without calibration, is generally wrong.In sour steels, [those used in sulfhidric environments [H2S]], a destructive test was carried out, which consists in metallographies in sucesive layers of the material on a test specimen [which was previously submerged in a test solution saturated with H2S [NACE TM 0284]]. As a complement to this test, a procedure was developed in order to evaluate non destructively the hydrogen induced cracking [HIC]. That procedure explains the steps to follow in order to calibrate the equipment, an a method for the evaluation of the damage caused to the material is shown. This method proved to be effective in several tests which were also done with metallorgraphic methods. The ultrasonic method presents several very important advantages compared with the conventional metallographic methods: analysis in bulk, versatility, rapidity, and lower cost.

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