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UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOS FACULTAD DE INGENIERÍA GEOLÓGICA, MINERA, METALÚRGICA, GEOGRÁFICA Y CIVIL ““Año del Buen Servicio al Ciudadano”” E.A.P Ingeniería Metalúrgica

PARTÍCULAS MAGNÉTICAS CURSO: ENSAYOS NO DESTRUCTIVOS

PROFESOR: Ing. HÉCTOR VILLACORTA ARÉVALO

ALUMNOS:

UNMSM

ENSAYOS NO DESTRUCTIVOS

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RESUMEN

OBJETIVOS - Conocer el uso y equipo que se emplea para realizar inspecciones con partículas magnéticas. - Preparar adecuadamente la pieza a ensayar. - Aprender a magnetizar adecuadamente la pieza. - Detectar los defectos superficiales y subsuperficiales revelados por esta técnica. - Observar, interpretar y registrar los datos obtenidos.

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INTRODUCCIÓN La técnica de inspección por partículas magnéticas es un tipo de ensayo no destructivo que nos permite detectar discontinuidades superficiales y subsuperficiales en materiales ferromagnéticos. La inspección por partículas magnéticas se fundamenta en el principio físico llamado “magnetismo" y este principio se basa en el comportamiento de los imanes. Por definición magnetismo es: "La fuerza invisible que tiene la habilidad de desarrollar trabajo mecánico de atracción y repulsión de materiales magnetizables". Para el desarrollo de la práctica se utilizó: un yugo magnético para inducir un campo magnético, un rociador de partículas magnéticas tipo salero, partículas magnéticas y una placa de acero.

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FUNDAMENTOS TEÓRICOS La técnica de ensayo por partículas magnéticas es un procedimiento utilizado en la detección de defectos superficiales o subsuperficiales, basado en la acumulación de partículas de material ferromagnético, debido a los campos de fuga que dichas discontinuidades producen en los materiales previamente magnetizados. Es por ello que sólo pueden examinarse materiales de alta permeabilidad magnética (ferromagnéticos), aceros en general, no siendo aplicable a aluminio, cobre, zinc o aceros inoxidables austeníticos. Un imán permanente es un objeto que tiene la propiedad de retener durante un largo período de tiempo un campo magnético aplicado sobre él, después de que éste haya cesado. Si se acerca uno de los polos de un imán a los dos polos de otro imán notaremos que uno de estos es atraído y que el otro es repelido. Sucede por tanto, que entre los polos de los imanes se ejercen fuerzas parecidas a las que actúan entre las cargas eléctricas. A tales fuerzas las denominamos fuerzas magnéticas. Un campo magnético es el espacio en el que existen fuerzas magnéticas. El campo magnético se manifiesta por la fuerza que ejerce sobre una carga eléctrica móvil o sobre un polo magnético que se encuentren en el mismo. La fuerza que ejerce el campo magnético se denomina inducción magnética o densidad de flujo. Las líneas de fuerza de un campo magnético son los lugares geométricos de todos los puntos que tienen la misma inducción magnética. Dichas líneas son continuas y cerradas, parten del polo norte y entran en el polo sur, nunca se cruzan y su densidad disminuye al aumentar la distancia entre los polos. Las líneas de fuerza pueden observarse si cogemos limaduras de hierro finamente divididas y las colocamos encima de una hoja de papel, debajo del cual se ha colocado un imán. Las limaduras se disponen formando el dibujo de la figura 1 permitiendo la visualización de las líneas de fuerza de un imán. La figura 2 muestra las líneas de fuerza en un imán de herradura y un imán circular abierto.

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Supongamos que el imán tiene una grieta en la superficie exterior. La grieta interrumpe el flujo uniforme de las líneas de fuerza, algunas de las cuales se verán forzadas a salir del imán, creando un polo norte y un polo sur. Las líneas de fuerza, que se ven forzadas a salir del imán como resultado de una grieta se conocen como fugas de flujo. Por lo tanto, si se espolvorean partículas magnéticas sobre el citado imán, estas serían atraídas por los polos creados por la grieta, dándonos una indicación, por el amontonamiento de partículas en la zona del defecto.

La distorsión que producen las discontinuidades en las líneas de flujo, que producen las indicaciones, dependerán de factores como la profundidad y anchura de la discontinuidad, que sea superficial o subsuperficial y para éstas la profundidad a la que se halle, y de la orientación de la discontinuidad con relación a la dirección de flujo magnético (la máxima distorsión se produce para defectos perpendiculares a las líneas de fuerza).

Las operaciones básicas a realizar secuencialmente son:    

Preparación de la superficie de la pieza a ensayar. Magnetización de la pieza. Aplicación de las partículas magnéticas. Observación, interpretación y registro de las indicaciones. PARTICULAS MAGNETICAS

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

Limpieza final.

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Desmagnetización de la pieza.

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DESARROLLO DE LA PRÁCTICA 1) Hacer una limpieza Íntegra a la pieza, con el fin de eliminar todo rastro de escoria de la misma, para no tener indicaciones falsas en la inspección, se pueden utilizar cepillos de alambre y algunos limpiadores.

2) Inducir magnetismo, colocando el yugo magnético sobre la pieza y a su vez aplicar las partículas magnéticas, una vez que las partículas ya estén aplicadas totalmente sobre la pieza, retiramos el yugo.

3) Como siguiente paso eliminamos el exceso de partículas magnéticas de la superficie, esto se hace únicamente soplando uniformemente la pieza.

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4) Por último tenemos que interpretar y evaluar los resultados obtenidos de la inspección. Tomando en cuenta el principio de la inspección por partículas magnéticas:  Solo podremos detectar discontinuidades superficiales y sub-superficiales.  Solo podremos detectar discontinuidades cuya orientación sea de forma perpendicular al flujo magnético que estamos incidiendo.

VENTAJAS Y LIMITACIONES DEL ENSAYO PARTICULAS MAGNETICAS

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Este método tiene las siguientes ventajas:   

Generalmente es un método más rápido y económico. Requiere de un menor grado de limpieza, con respecto a la inspección por líquidos penetrantes. Puede revelar discontinuidades que no afloran a la superficie.

Limitaciones:     

Son aplicables sólo en materiales ferromagnéticos. No tienen gran capacidad de penetración. El manejo del equipo en campo puede ser caro y lento. Generalmente requieren del empleo de energía eléctrica. Sólo detectan discontinuidades perpendiculares al campo.

Conclusiones y recomendaciones 

Concluimos que por medio de la inspección por partículas magneticas podremos visualizar las diferentes discontinuidades que los materiales ferromagnéticos presentan en un proceso industrial, de esta manera podemos adaptar los diferentes métodos de inspección para su utilización en los procesos industriales.



También nos dimos cuenta que es necesario desmagnetizar el material a trabajar después de la inspección por partículas magnéticas, ya que podría generar problemas al momento de ser utilizado nuevamente por que se podrían adherir ciertas partículas, que ocasionarían daños a la maquinaria ya sea ralladuras, grietas, etc.

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Bibliografía  http://www.raquelserrano.com/wp-content/files/ciencias_t8.2_particulas_magnticas.pdf  http://www.llogsa.com/Descargas/Ultratips/Ediciones/Utipsed_166.php  https://es.wikipedia.org/wiki/Inspecci%C3%B3n_por_part%C3%ADculas_magn%C3%A9ticas  http://equiposylaboratorios.com/sitio/contenidos_mo.php?it=5079

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