Determinación del tamaño de grano y módulo de Young en anillos de acero mediante mediciones experimentales de atenuación y velocidad ultrasónicas y aproximaciones a la teoría unificada de Stanke y Kino

Abstract

The non-destructive inspection methods, including ultrasound, has been considered as an attractive alternative for the characterization of the properties from elastic interaction between the acoustic wave and the material. In this interaction, ultrasonic velocity and attenuation play a very important role. Unfortunately, the acoustic waves are sensitive to side effects product material manufacturing process; between some of these effects are: grain size affecting the ultrasonic attenuation through the dispersion in the grain boundary and the crystallographic texture, which affects the ultrasonic wave speed through anisotropy. In this project, the effect of the crystallographic texture and size was investigated grain: the shear wave birefringence and the ultrasonic attenuation. In experimental stage of development, the ultrasonic pulse-echo technique was used to contact and immersion. The experimental results were compared and attenuation adjusted in accordance with the theory of Stanke and Kino, to determine from these measurements, the steel grain size of these rings.

Los métodos de inspección no destructivos, el ultrasonido en particular, ha sido considerado como una alternativa atractiva para la caracterización de las propiedades elásticas a partir de la interacción entre onda acústica y material. En esta interacción, la velocidad y la atenuación ultrasónica juegan un papel muy importante. Desgraciadamente, las ondas acústicas son sensibles a efectos secundarios producto del proceso de fabricación del material; entre algunos de estos efectos tenemos: el tamaño de grano que afecta a la atenuación ultrasónica a través de la dispersión en la frontera de grano y la textura cristalográfica, la cual afecta a la velocidad de la onda ultrasónica través de la anisotropía. En este proyecto, se investigó el efecto de la textura cristalográfica y el tamaño de grano en: la birrefringencia de ondas de corte y en la atenuación ultrasónica. En la etapa del desarrollo experimental, se utilizó la técnica ultrasónica de pulso-eco de contacto e inmersión. Los resultados experimentales de atenuación fueron comparados y ajustados de acuerdo con la teoría de Stanke y Kino, para determinar a partir éstas mediciones, el tamaño de grano del acero de estos anillos.