Nondestructive inspection of plastic deformation in commercial carbon steels using magnetic Barkhausen noise

J.L. Rodriguez^ª, J.A. Perez–Benitez^ª, J. Capo–Sanchez^ª, L.R. Padovese^b and Re. Betancourt–Riera^c

^ª Departamento de Física. Facultad de Ciencias Naturales, Universidad de Oriente, Av. Patricio Lumumba s/n 90500, Santiago de Cuba, Cuba, e–mail: índio@cnt.uo.edu.cu, benitez@cnt.uo.edu.cu, jcapo@cnt.uo.edu.cu

^b Departamento de Engenharia Mecânica, Escola Politécnica. Univerdidade de São Paulo, Av. Prof Mello Moraes, 2231, 05508–900, São Paulo, Brasil, e–mail: lrpadove@usp.br

^c Departamento de Investigación en Física, Universidad de Sonora, Apartado Postal 5–088, 83190, Hermosillo, Sonora, México, e–mail: rbriera@posgrado.cifus.uson.mx

Recibido el 12 de octubre de 2007
Aceptado el 9 de agosto de 2008

Abstract

The present work shows measurements of the Magnetic Barkhausen Noise (MBN) in commercial AISI/SAE 1045 and ASTM 36 steel deformed samples. The correlation between the MBN root mean square, Barkhausen signal profile and MBN power spectrum with the plastic deformation is established. The results show that the power spectral density of the Barkhausen signal is more effective as nondestructive evaluator than root mean square of Barkhausen signal. The outcomes also suggest the presence of unbalanced tensions between the surface and the bulk of sample due to the presence of plastic deformation.

Keywords: Magnetic Barkhausen noise; defects; plastic deformation; plain steels.

Resumen

Se mide el Ruido de Barkhausen Magnético (MBN) en muestras comerciales de acero deformado AISI/SAE 1045 y ASTM 36. La establece relación entre la raíz cuadrática media de MBN, señal de contorno Barkhausen y la potencia espectral MBN con la deformación plástica. Los resultados muestran que la potencia de la densidad espectral de la señal Barkhausen es mas efectiva como evaluador no destructivo que la raíz cuadrática media de la señal Barkhause. Los resultados hacen pensar la existencia de tensiones desequilibradas entre la superficie y el volumen de muestra debido a la presencia de deformacion plástica.

Descriptores: Ruido magnético Barkhausen; defectos; deformaciones plásticas; aceros planos.

PACS: 64.60 Lx; 75.60Ej

DESCARGAR ARTÍCULO EN FORMATO PDF

References

1. O. Saquet, J. Chicois, A. Vicent, Materials Science and Engineering: A 269 (1999) 73.        [ Links ]

2. J. Capó–Sanchez, J.A. Pérez–Benítez, L.R. Padovese, and C. Serna–Giraldo, Journal of Materials Sciencie 39 (2004) 1367.        [ Links ]

3. A. Hug, X. Kleber, J. Merlin, and H. Petitgand, Materials Science Forum 639 (2005) 500.        [ Links ]

4. G. Bertotti and A. Montorsi, Journal Magnetic and Magnetic Materials 83 (1990) 214.        [ Links ]

5. G. Gatelier– Rothea, J. Chiocio, R. Fourgeres, and P. Fleischman, Acta Mater. 46 (1998) 48.        [ Links ]

6. T.W. Krause, J.A. Szpunar, M. Birsan, and D.L. Atherton, J. Appl. Phys. 796 (1996) 15.        [ Links ]

7. C.G. Stefanita, D.L. Atherton, and L. Clapham, Acta Mater. 48 (2000) 3545.        [ Links ]

8. R. Baldev, T. Jayakumar, V. Moorthy, and S. Vaidyanathan, Russian Journal of Nondestructive Testing 37 (11) (2001) 789        [ Links ]

9. M. Maru, L.R. Padovese, J.A. Pérez–Bénitez, and J. Capó–Sanchez, ECNDT 2006 – Tu.1.6.4.        [ Links ]

10. B. Agustyniak, J. Magn. Magn. Mater 196 (1999) 799.        [ Links ]

11. D.C. Jiles, Czechoslovak Journal of Physics 50 (8) (2000) 893.        [ Links ]

12. S. Vaidyanathan, V. Moorthy, T. Jayakumar, and B. Raj, Materials Science and Technology 16 (2000) 202.        [ Links ]