Determinación no destructiva simultánea de propiedades eléctricas y magnéticas en materiales levemente ferromagnéticos. - Lois, Alejandro E.
Frecuentemente se observa, a causa de los procesos de fabricación de componentes de acero inoxidable austenítico, tales como embutido, trefilado, rectificado o bruñido, la transformación martensítica (transformación de fase γ→α’). La aparición de martensita en un acero inoxidable austenítico trae aparejada una disminución de la velocidad de deformación en tracción, lo cual afecta su facilidad de fabricación, pero, más importante aún, resulta perjudicial a sus propiedades de resistencia a la corrosión bajo tensión y a la resistencia a la fragilización por hidrógeno. Por otra parte, en ciertas aplicaciones, el aumento de las características mecánicas, debido a la aparición de martensita, es aprovechado, por ejemplo, para la fabricación de resortes. Por esto el conocimiento de la proporción de martensita presente en un acero inoxidable austenítico es muy importante, más aun si se obtiene en forma no destructiva. Un métodoa plicable a esto es el de corrientes inducidas, cuyas señales contienen información sobre las propiedades del material. En este trabajo se desarrolla una técnica para extraer esta información (proporción de martensita, conductividad eléctrica y permeabilidad magnética) de las señales de corrientes inducidas obtenidas con un equipo convencional. A partir del modelado de la impedancia (Z) de sondas acopladas a materiales magnéticos, y mediante una calibración adecuada, puede estimarse la proporción mencionada, así como también los valores de las propiedades electromagnéticas mencionadas. Para el desarrollo del presente método, se utilizaron probetas de aceros inoxidables austeníticos tipo AISI 304, 316 y 347, con diferentes contenidos de martensita α’, a las que se ensayó con un equipo de corrientes inducidas MAD8D™. Las tensiones medidas en los ensayos fueron transformadas matemáticamente al plano de impedancia y se las comparó con las curvas de Z teóricas, observándose una buena correspondencia. Se verificó una relación lineal entre las componentes de Z experimental y el contenido de α’ de las probetas, a partir de la cual, y con la calibración adecuada, se puede estimar dicho contenido. Una vez obtenidas curvas de Z experimental, con un software diseñado al efecto, se calcularon los valores de conductividad eléctrica y permeabilidad magnética de las tres series de aceros inoxidables. Las tres series de probetas fueron ensayadas en un difractómetro de rayos X. Se procesaron todos los datos obtenidos a partir de estos ensayos, realizándose el ajuste del diagrama experimental mediante diagramas simulados por el programa PowderCell, obteniéndose las proporciones de martensita y austenita presentes en cada muestra de cada serie de aceros inoxidables. Estos resultados se compararon con los obtenidos en ensayos no destructivos por corrientes inducidas obteniéndose una buena correspondencia entre ellos. Se analizaron los resultados de los ensayos realizados en el Departamento de Materiales del Instituto Fraunhofer de Ensayos no Destructivos, de la ciudad de Saarbrücken, República de Alemania, donde se ensayó la serie de probetas AISI 347, con el equipo 3MA, el cual utiliza las técnicas de ruido Barkhausen, permeabilidad incremental y corrientes inducidas en simultáneo. Con este análisis se comprobó el comportamiento ferromagnético de algunas muestras de esta serie. Se estudió también el alcance y las limitaciones de las diferentes técnicas aplicadas.