Ensayo De Particulas Magneticas

PRÁCTICA N° 14

ENSAYO POR PARTÍCULAS PARTICULAS MAGNETICAS

1. Objetivos del Ensayo

• Determinar las calidades de los materiales ferromagnéticos

• Obtener una imagen visual de las indicaciones en la superficie del material.

• Determinar e identificar los tipos de discontinuidades presentes, sin producir deterioro del material inspeccionado.

2. Fundamentos Físicos del Ensayo

Es un método de ensayo no destructivo, que se usa para localizar discontinuidades en la superficie y cerca de la superficie, en materiales ferromagnéticos. Consiste básicamente en la magnetización de la pieza bajo ensayo, aplicación de un medio de inspección que es magnético y la interpretación de las indicaciones del medio magnético.

El ensayo por partículas magnéticas permite detectar discontinuidades e impurezas superficiales en materiales ferromagnéticos, también es posible, con ciertas limitaciones, la detección de discontinuidades sub-superficiales. El fenómeno físico en el que se fundamenta este ensayo es el siguiente: supongamos que una pieza de acero al carbono tal como se muestra en la figura es sometido bajo la acción de un campo magnético, cuyas líneas magnéticas de fuerzas están orientadas según la flecha.

Si existe una discontinuidad en la superficie de la pieza, cuyo plano sea perpendicular a las líneas de fuerza; entonces se produciría una distorsión de las líneas de fuerza creándose un campo de escape, donde dichas líneas salen de la pieza y van por el aire de un polo hasta el otro polo. La distorsión del campo hace que se eleve la energía del sistema que resulta más inestable que si no existiese la discontinuidad.

Si ahora se agrega sobre la superficie de la pieza, partículas finas de un material ferromagnético, tenderán a acumularse en los campos de escape para facilitar el paso de las líneas de fuerza y contribuir así a que disminuya la energía del sistema, que pasa a un estado más estable.

Si el plano de la discontinuidad es paralelo a las líneas de fuerza, no hay distorsión del campo y no se formarán indicaciones. La consecuencia directa de estos fenómenos es que las partículas actúan como detectores del campo de fuga, cuya imagen aparece en la superficie de la pieza, y que se corresponde exactamente con la trayectoria superficial de la discontinuidad. Cuando se detecta una discontinuidad subsuperficial normalmente se forman indicaciones anchas y difusas. El tamaño y la intensidad de la indicación dependen de: la proximidad dela discontinuidad con la superficie, el tamaño y orientación de la discontinuidad, la intensidad y distribución del flujo magnético.

Corriente de Magnetización

Existen dos tipos básicos de corriente eléctrica de uso común, y ambas son aptas para fines de magnetización para la prueba de partículas magnéticas. Estas son corriente directa (D.C.) y corriente alterna (A.C.). La fuerza, dirección y distribución del campo son afectadas ampliamente por el tipo de corriente empleada para la magnetización. Entendiendo las características de estos tipos de corriente y las diversas modificaciones en su uso, resulta de gran importancia para la apropiada aplicación de la prueba por partículas magnéticas.

Corriente directa Vs Corriente Alterna

La corriente directa es considerada una corriente fluyendo constantemente en una sola dirección. La corriente alterna C.A. es considerada una corriente comercial, la cual es una corriente que invierte su dirección completamente a la velocidad de 50 o 60 ciclos por segundo. El campo magnético producido por la corriente directa o alterna, difiere en muchas características. La diferencia de primordial importancia en la prueba por partículas magnéticas es que los campos producidos por la corriente directa generalmente penetran la sección transversal de la pieza, mientras que los campos producidos por la corriente alternase limitan a la superficie y cerca de la superficie

Uso de la corriente alterna en partículas magnéticas

Existen tres ventajas principales para utilizar la corriente alterna como fuente de magnetización. La primera es debido a que la corriente inversa provoca un efecto inductivo que concentra el flujo de magnetización en la superficie del objeto (llamado efecto piel) y éste proporciona una mejor detección de las discontinuidades superficiales. Los campos magnéticos producidos por corriente alterna son mucho más fáciles de remover durante la desmagnetización. Una tercera ventaja es que el efecto pulsante del flujo provocado por la corriente inversa agita las partículas aplicadas a la superficie del objeto de prueba. Esta agitación incrementa la movilidad de las partículas, permitiendo una mayor recolección de partículas en los puntos de fuga de flujo e incrementando el tamaño y visibilidad en la indicación de discontinuidades. La concentración del flujo en la superficie del objeto de prueba también puede ser una desventaja porque la mayoría de las discontinuidades subsuperficiales no son detectadas. Otra desventaja es que algunas especificaciones no permiten el uso de corriente alterna en componentes con espesor de recubrimiento que exceda los 0.08mm (0.003pulg.).

Partículas magnéticas

Como partículas magnéticas se utilizan limaduras u óxidos de hierro, de tamaño comprendido entre 0,1 y 0,4mm, con colores que ayuden a mejorar el contraste como son el negro, rojo y verde. También se utilizan partículas fluorescentes, que suelen proporcionar una posibilidad de localización de hasta 100 veces más que las visibles, si se aplican por vía húmeda. Normalmente se emplean partículas de varios tamaños mezcladas en una proporción idónea teniendo en cuenta que las más pequeñas y alargadas aumentan la sensibilidad y las más gruesas y redondas ayudan a detectar grandes discontinuidades y arrastran a las más pequeñas evitando que se formen falsas indicaciones.

Clasificación de las partículas magnéticas

Las partículas magnéticas

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