Misurare il contenuto di ferrite
Principi fisici della misurazione per induzione magnetica.
Con il metodo dell'induzione magnetica, il contenuto di ferrite può essere determinato in modo rapido e non distruttivo, in conformità allo standard di Basilea. Ad esempio, i cordoni di saldatura su acciaio austenitico possono essere ispezionati direttamente in loco e, se necessario, rilavorati.
Ecco come funziona la misura del contenuto di ferrite.
La sonda per la misura del contenuto di ferrite è costituita da un nucleo di ferro attorno al quale è avvolta una bobina eccitatrice. Attraverso questa bobina scorre una corrente alternata a bassa frequenza (168 Hz). Ciò crea un campo magnetico alternato attorno ai poli del nucleo di ferro.
Se il polo della sonda si avvicina a una parte in acciaio, i grani di ferrite presenti nell'acciaio amplificano il campo magnetico alternato. Una bobina di misura registra questa amplificazione come tensione. L'entità della differenza di tensione dipende dalle proprietà magnetiche della struttura cristallina. Pertanto, con questo metodo non è possibile distinguere la ferrite delta e la martensite di deformazione.
Dove viene utilizzato questo processo?
- Misura di tutte le fasi magnetiche in un acciaio (δ-ferrite, α-martensite (martensite da deformazione))
- Determinazione del contenuto di δ-ferrite in: Acciai duplex (40-60%Fe), acciai austenitici (0,5-12%Fe), saldature, placcature
Quali fattori possono influenzare la misura?
Il campo magnetico della bobina si estende per circa 2 - 3 mm intorno al polo della sonda, sia lateralmente che in profondità. Ciò significa che si osserva una sezione approssimativamente conica del campione. Il metodo non consente di fare alcuna affermazione sulla distribuzione o sull'accumulo della ferrite delta nel materiale. Può accadere che i risultati della misura con il metodo dell'induzione magnetica si discostino fortemente dalla determinazione metallografica, perché questo metodo registra solo la distribuzione superficiale della ferrite.
Applicazione su superfici curve
La maggior parte degli errori di misura è dovuta alla forma del provino. Con le superfici curve, la porzione di campo magnetico che passa attraverso l'aria cambia. Ad esempio, se uno strumento di misura è stato calibrato su una lamiera piatta, la misura su una superficie concava produrrà risultati elevati, mentre la misura su una superficie convessa produrrà risultati bassi. Gli errori che ne derivano possono essere molte volte superiori al valore effettivo del contenuto di ferrite.
Applicazione per pezzi piccoli e piatti
Un effetto simile può verificarsi se il pezzo in esame è piccolo o molto sottile. Anche in questo caso, il campo magnetico raggiunge il pezzo in esame e scorre parzialmente nell'aria, falsando sistematicamente i risultati della misura. Questa influenza è efficace a partire da spessori del provino inferiori a 2 mm. In linea di principio, più sottile è lo spessore del provino, maggiore è l'errore di misura.
Applicazione per superfici ruvide
In presenza di superfici ruvide, il risultato della misura può essere falsato, a seconda che il polo della sonda sia posizionato nella valle o su un picco del profilo di rugosità.
In generale, l'influenza della rugosità della superficie dipende fortemente dal contenuto di ferrite. A contenuti di ferrite < 10 %Fe (< circa 10 FN), questa influenza è molto piccola. Tuttavia, aumenta con l'aumentare del contenuto di ferrite e può essere ridotta al meglio combinando un numero sufficiente di misure individuali in un valore medio significativo.
Funzionamento dello strumento di misura
Infine, ma non meno importante, anche il modo in cui viene utilizzato lo strumento di misura gioca un ruolo fondamentale nella determinazione del contenuto di ferrite. Assicurarsi sempre che la sonda sia mantenuta in piano sopra la superficie del rivestimento e che sia applicata al pezzo in esame senza esercitare pressione. Più piccolo è il polo della sonda, minore è l'influenza dovuta all'inclinazione. Per una maggiore precisione, è possibile utilizzare un treppiede per abbassare automaticamente la sonda sul pezzo in esame.
Quale norma viene applicata in questo caso?
Misura del contenuto di ferrite secondo DIN EN ISO 17655
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