El desgaste, la corrosión, la fatiga del material son signos de degradación que son comunes a la mayoría de los materiales. Esto hace que sea aún más importante detectar el daño temprano, preferiblemente a escala micrométrica. Los métodos de prueba magnética a menudo se usan para este propósito, que anteriormente eraimposible con el acero no magnético. Los investigadores de Kaiserslautern y Mainz han desarrollado un proceso en el que aplican una fina capa magnética al acero. Los cambios en la microestructura pueden ser detectados por cambios en los efectos magnéticos. Materiales como el aluminio también pueden ser probadosDe esta manera, el artículo correspondiente ha sido publicado recientemente en el Revista de magnetismo y materiales magnéticos .
El acero es uno de los materiales más utilizados. Lo usamos en muchas variantes, por ejemplo en forma de acero inoxidable, acero templado y revenido de alta resistencia, o acero estructural de bajo precio. Los aceros pueden ser magnéticos o nomagnéticos. Se utilizan en cubiertos, en componentes automotrices, en vigas de acero de edificios y en puentes. A veces, el acero está expuesto a altas temperaturas y tensiones. "Esto puede provocar cambios microestructurales, grietas o fallas en los componentes".Dr. Marek Smaga, investigador del Departamento de Ciencia de Materiales de la Technische Universität Kaiserslautern TUK. Esto es lo que los expertos denominan fatiga del material. Inicialmente, dicho daño solo es visible a nivel de micrómetro. Sin embargo, con los métodos de prueba magnética,aún no es posible detectar cambios en esta escala en acero no magnético en una etapa temprana. Ingenieros de TUK y físicos de la Universidad Johannes Gutenberg de Mainz JGU están trabajando en este problema y están presentando una solución en su curso.Estudio de alquiler.La característica única de su método es que utiliza efectos magnéticos, incluso si el material que se está probando no es magnético.
Los investigadores con sede en Mainz recubrieron un acero no magnético con diferentes películas magnéticas, cada una de 20 nanómetros de espesor y compuesta de terfenol-D, una aleación de los elementos químicos terbio, hierro y disprosio, o de permalloy, un níquel-hierrocompuesto. Los físicos luego utilizaron el llamado microscopio Kerr para verificar si se pueden detectar deformaciones del acero en el rango microscópico ". Esto se logra usando el llamado efecto Kerr, que permite las microestructuras magnéticas, los llamados dominios, para obtener imágenes girando la dirección de polarización de la luz ", explicó el Dr. Marek Smaga.
Los científicos examinaron placas de acero recubiertas magnéticamente de unos pocos milímetros de grosor que anteriormente habían estado expuestas a tensiones mecánicas. "Observamos un cambio característico en la estructura del dominio magnético", explicó el Dr. Martin Jourdan del Instituto de Física de JGU. "Microscópicola tensión en acero no magnético hace que cambie la dirección de magnetización de la capa delgada "
En comparación con los procedimientos de prueba convencionales, este método tiene la ventaja de detectar signos de fatiga mucho antes, ya que es eficaz a nivel de micrómetro. El método de los investigadores podría usarse en nuevas técnicas de prueba en el futuro. Además, la técnica esno solo es interesante para el acero no magnético. Otros materiales como el aluminio, el titanio y ciertos materiales compuestos también podrían tratarse con dicha capa.
El proyecto fue parte del trabajo realizado por el Centro de Investigación Colaborativa Transregional CRC / TRR "Spin + X: Spin en su entorno colectivo", con sede en TU Kaiserslautern y Johannes Gutenberg University Mainz y financiado por la Investigación AlemanaFundación DFG. El CRC / TRR involucra equipos interdisciplinarios de investigadores de los campos de la química, la física, la ingeniería mecánica y la ingeniería de procesos, que realizan investigaciones sobre los efectos magnéticos que se transferirán a la aplicación. El enfoque principal es el fenómenodel giro. Los físicos usan este término para referirse al momento mecánico cuántico de una partícula cuántica, como un electrón o un protón. Esto forma la base de muchos efectos magnéticos.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionados por Johannes Gutenberg Universitaet Mainz . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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