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Detecção de inclusões tipo sulfeto de manganês em linha de inspeção automática via ultrassom

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Detecção de inclusões tipo sulfeto de manganês em linha de inspeção automática via ultrassom

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Título Detecção de inclusões tipo sulfeto de manganês em linha de inspeção automática via ultrassom
Autor Nardi, Katiúscia Costa
Orientador Reguly, Afonso
Co-orientador Oliveira, Ildo Jânio Souza de
Data 2009
Nível Mestrado profissional
Instituição Universidade Federal do Rio Grande do Sul. Escola de Engenharia. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Minas, Metalúrgica e de Materiais.
Assunto Aço
Controle de qualidade
Ensaios não-destrutivos
Ultrassom
Resumo Este trabalho tem por objetivo definir a sistemática da correta detecção de indicações de inclusões do tipo sulfeto no aço 15V45 durante a inspeção por ultrassom (US) em linha automática, de forma a garantir uma inspeção confiável, detectando as inclusões existentes com a mínima incidência de indicações falsas. Para atingir o objetivo, os sulfetos foram identificados através da realização do ensaio por ultrassom (US) manual e, por amostragem, foram analisadas as morfologias destas inclusões encontradas via técnica de microscopia eletrônica de varredura (MEV) para conhecer sua distribuição, visando a definição de testes no equipamento automático. As inclusões do tipo sulfeto são descontinuidades de difícil detecção devido a sua morfologia, semelhante a pequenas trincas ramificadas. Como metodologia para garantir o melhor ajuste do US automático, foi realizado um brainstorming de onde surgiram as variáveis com maior impacto na detecção das descontinuidades. Estas variáveis foram computadas e analisadas em um Diagrama de Ishikawa, a partir do qual foram identificados alguns parâmetros do equipamento influentes na falha de detecção das descontinuidades, tais como, rotação, taxa de repetição de pulso, curva de correção altura distância, bem como foram ajustadas as rotinas de limpeza e manutenção. Por fim, foi realizado um estudo de Planejamento de Experimentos para testar estas variáveis e foi elaborado o Plano de Ação. Com o direcionamento correto de todas as ações propostas, a meta do trabalho é garantir uma detecção mais assertiva, buscando (i) evitar a alta incidência de indicações falsas, conhecendo a possibilidade de que o problema não seja eliminado, mas minimizado, principalmente devido a ruídos e vibrações existentes no processo e (ii) reduzir ao máximo a falha na detecção dos defeitos, conhecendo as limitações do equipamento automático e dos defeitos existentes, respectivamente em relação à confiabilidade e à morfologia.
Abstract This work aims to define a methodology for the correct detection of the sulfide type inclusions in 15V45 steel during the inline ultrasound (US) inspection to ensure a reliable test, detecting the existing discontinuities with the minimum incidence of false indications. To achieve this purpose, the sulfides were first identified through portable ultrasound (US) inspection. Then, some samples were analyzed by scanning electron microscopy (SEM) technique to evaluate the morphology and the distribution of these discontinuities in order to define the tests parameters for the automated equipment. The difficulty of detection of sulfide inclusions by inline US is due to their morphology, that is similar to branch and discontinuous small cracks. As a methodology to ensure the best online US parameters, brainstorming was used to identify the variables with greater impact in the discontinuities detection. These variables were computed and analyzed in a Ishikawa diagram, in wich influential parameters of the equipment failure in the discontinuities detection were identified, such as rotation, pulse repetition rate, time distance curve correction, as well as some cleaning and maintenance routine adjustments. Finally, a design of experiments study was conducted to test these variables, resulting in an Action Plan. With the proper guidance of all proposed actions, the aim of this work is to guarantee a more assertive discontinuities detection, seeking to (i) avoid the high incidence of false indications, knowing the possibility that the problem will not be eliminated, but minimized, mainly due to the process noise and vibration (ii) reduce the discontinuities misdetection, knowing the limitations of the automated equipment and the discontinuities morphology, with the single goal of ensuring customer satisfaction.
Tipo Dissertação
URI http://hdl.handle.net/10183/18993
Arquivos Descrição Formato
000732820.pdf (1.250Mb) Texto completo Adobe PDF Visualizar/abrir

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