Title

CARACTERIZAÇÃO MAGNÉTICA PRÉ E PÓS DEFORMAÇÃO DE AÇOS DE CONSTRUÇÃO NÃO LIGADOS ATRAVÉS DA TÉCNICA BITTER (FERROFLUIDO)

MAGNETIC CHARACTERIZATION BEFORE AND AFTER DEFORMATION OF NON-ALLOYED CONTRUCTION STEELS USING BITTER TECHNIC

Authorship

Silva, Lucas Kling e; Sonntag, Nadja; Skrotzki, Birgit

Silva, Lucas Kling e

I am this author

Sonntag, Nadja

I am this author

Skrotzki, Birgit

I am this author

DOI

10.5151/1516-392X-26931

Downloads

Abstract

A deformação plástica de aços acompanha mudanças irreversíveis da microestrutura, que podem ser consideradas como o estágio inicial do processo de fratura. No entanto, detectar, monitorar e avaliar previamente, estados de dano e pequenos defeitos, de forma não destrutiva, ainda se mostra desafiador. Dubov reportou o fenômeno do surgimento espontâneo de fracos campos magnéticos em aços estruturais ferríticos em oleodutos, que são originados devido a tensões mecânicas heterogêneas ou térmicas. Esta observação não é associada com transformações de fase induzidas por deformação e parece ser uma ferramenta promissora para a caracterização prévia de danos em aços ferromagnéticos. Para proporcionar uma melhor compreensão das bases físicas deste processo, foram observadas as microestruturas magnéticas de tais materiais e as mudanças ocorridas nos domínios magnéticos dos mesmos após sofrerem deformação plástica. Para isto foi utilizado um meio de solução coloidal com partículas paramagnéticas na escala nanométrica (ferrofluido) que proporcionou, através da técnica Bitter, observar não apenas uma mudança de tamanho dos domínios magnéticos do material, mas também modificações em sua morfologia. Foram estudados neste trabalho aços ferríticos com as respectivas concentrações de carbono em sua composição: 0,12%; 0,17% e 0,45%.

The plastic deformation results in irreversible microstructure changes in the steel, which can be considered as the initial stage of the fracture process. However, detecting, monitoring and evaluating, damage states and small defects nondestructively in advance still proves challenging. Dubov reported the phenomenon of the spontaneous emergence of weak magnetic fields in ferritic structural steel and pipelines, which originate due to heterogeneous mechanical and / or thermal stresses. This observation is not associated with induced phase transformations by deformation and appears to be a promising tool for the prior characterization of damage in ferromagnetic steels. To provide a better understanding of the physical bases of the process, the magnetic microstructure of such materials and a change of magnetic domains after undergoing plastic deformation were studied. A colloidal solution with paramagnetic particles in the nanometer range (ferrofluid), which allowed, through the Bitter technique, not only to observe a change in size of the magnetic domains of the material, but also changes in their morphology. Ferritic steels with their concentrations of carbon in its composition (0.12%; 0.17% and 0.45%) were studied in this work.

Keywords

Domínios magnéticos, Técnica Bitter, Aços, Ferrofluido

Magnetic domains, Bitter technique, Steels, Ferrofluid