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Type: DISSERTAÇÃO DIGITAL
Degree Level: Mestrado
Title: Caracterização e monitoramento da martensita induzida por deformação no aço AISI 304L através do ruído magnético de Barkhausen
Title Alternative: Monitoring and characterization of strain induced martensite in AISI 304L steel though magnetic Barkhausen noise
Author: Campos, Victor Hugo Garcia de, 1985-
Advisor: Grijalba, Freddy Armando Franco, 1976-
Abstract: Resumo: Este trabalho mostra o estudo da aplicação do Ruído Magnético de Barkhausen (RMB) na caracterização das fases magnéticas e monitoramento da deformação plástica do aço inoxidável austenítico AISI 304L submetido a ensaio de tração uniaxial. Este material é paramagnético no estado recozido devido à sua estrutura CFC, no entanto, sua austenita metaestável está sujeita à transformação induzida por deformação, produzindo a fase ferromagnética martensita-?'. A martensita induzida por deformação causa, portanto, uma mudança de comportamento magnético no material, podendo ser detectada por técnicas magnéticas não destrutivas, como o RMB. O estudo é baseado em dois experimentos: um chamado mapeamento RMB, que estuda a distribuição de ?' aplicando um mapeamento da superfície RMB em seis amostras deformadas em três taxas de deformações diferentes, sendo que, para cada taxa, duas amostras são submetidas a deformações finais de 20 e 40%; e outro ensaio chamado de RMB on-line, onde dez amostras submetidas à quatro taxas de deformações distintas, sendo monitoradas através de medições RMB simultâneas com o ensaio de tração. O ensaio de mapeamento RMB mostrou que a amostra em sua condição inicial apresentava um sinal RMB devido a uma pequena quantidade de ferrita-? presente, contudo o parâmetro posição de pico de RMB (RMBpp ) mostrou-se eficiente na distinção das duas fases magnéticas, devido à alta diferença de valores RMBpp entre as fases ? e ?', enquanto que o parâmetro tensão eficaz RMB (RMBef ) foi mais sensível à quantidade de ?' gerada próximo à superfície, evidenciando a heterogeneidade obtida na transformação induzida por deformação. O ensaio RMB on-line foi eficiente na detecção do início da transformação martensítica induzida por deformação nas regiões próximas à superfície utilizando os dois parâmetros, RMBef apresentando uma tendência exponencial crescente e RMBpp mostrando uma grande elevação de valores, contudo, a técnica não foi capaz de detectar ?' que ficaram localizadas na região central de algumas amostras. As medições RMB on-line mostraram também que a fase ? mostrou-se interessante no monitoramento da deformação plástica, pois além de possibilitar um sinal RMB que possa distinguir claramente a região elástica da plástica, apresentou uma região com baixo valor do parâmetro RMBpp que correspondeu ao limite de proporcionalidade do material, mostrando ser uma promissora técnica para detecção deste parâmetro neste material

Abstract: This work shows the application of Magnetic Barkhausen Noise (MBN) in the characterization of the magnetic phases and monitoring the plastic deformation of the austenitic stainless steel AISI 304L subject to uniaxial tensile test. This material is paramagnetic in the annealed state because of its FCC structure, however, its metastable austenite is subject to deformation induced transformation, producing the ferromagnetic phase martensite-?'. Deformation induced martensite therefore causes a change in magnetic behavior in the material and can be detected by non-destructive magnetic techniques such as MBN. The study is based on two experiments: one called MBNmapping, which studies the distribution of ?' by applying a mapping of the MBN surface on six deformed samples at three different strain rates, with two samples being submitted for each rate to final deformations of 20 and 40%; and another experiment called online MBN , where ten samples subjected to four distinct strain rates are monitored by simultaneous MBN measurements with the tensile test. The MBN mapping showed that the sample at its initial condition had an MBN signal due to a small amount of ferrite-? present, yet the MBN peak position parameter (MBN pp ) showed to be efficient in distinguishing the two magnetic phases, due to the high difference of MBNpp values between the phases ? and ?', whereas the MBN root mean square voltage parameter (MBNrms ) was more sensitive to the amount of ?' generated near the surface, evidencing the heterogeneity obtained in the deformation induced transformation. The MBN on-line experiment was efficient in detecting the onset of the deformation induced martensitic transformation in the near-surface regions using the two parameters, MBN rms having an increasing exponential trend and MBN pp showing a high increase of values; however, the technique was not able to detect ?' which were located in the central region of some samples. The MBN measurements also showed that the ? phase was interesting in the monitoring of the plastic deformation, since besides allowing a MBN signal that can clearly distinguish the elastic region of the plastic, it presented a region with low value of the parameter MBN pp which corresponded to the material proportionality limit, showing a promising technique for detecting this parameter in this material
Subject: Barkhausen, Efeito de
Deformação plástica
Martensita
Caracterização de materiais
Testes não-destrutivos
Language: Português
Editor: [s.n.]
Citation: CAMPOS, Victor Hugo Garcia de. Caracterização e monitoramento da martensita induzida por deformação no aço AISI 304L através do ruído magnético de Barkhausen. 2019. 1 recurso online (108 p.). Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica, Campinas, SP.
Date Issue: 2019
Appears in Collections:FEM - Tese e Dissertação

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