Controllo a ultrasuoni di lamiere, barre e forgiati in acciaio

Come funziona

Una sonda emette brevi impulsi di suono ad alta frequenza nell'acciaio attraverso un mezzo di accoppiamento (solitamente acqua o gel). Gli impulsi si riflettono dalla parete posteriore del prodotto — e da qualsiasi cosa all'interno interrompa il metallo: una laminazione, un ammasso di inclusioni, una cricca, un vuoto. Misurando i tempi e l'ampiezza degli echi, l'operatore mappa dove si trovano le discontinuità e quanto è grande la loro area riflettente.

Cosa individua l'UT

• Nelle lamiere: laminazioni (separazioni piane parallele alla superficie), ammassi di inclusioni e cricche interne — la maggior parte ereditata dalla bramma e invisibile su entrambe le facce.
• Nelle barre e nei forgiati: cricche interne, fiocchi, porosità, grandi inclusioni e zone centrali segregate.
• Nelle saldature (una disciplina separata con norme proprie): mancanza di fusione, scoria e cricche.

L'UT risponde alla domanda a cui i metodi superficiali non possono rispondere: se l'interno della sezione è abbastanza sano per il servizio — critico dove una lamiera sarà tagliata per ottenere una parte in pressione, o una barra lavorata per ottenere un albero fortemente sollecitato.

Norme e classi di qualità

L'accettazione è organizzata in classi, con le classi più elevate che impongono imperfezioni ammissibili più piccole e una scansione più completa:

• EN 10160 copre i prodotti piani (lamiere e larghi piatti). Definisce le classi di qualità del corpo da S0 a S3 e le classi dei bordi da E0 a E4: S0/E0 è la più permissiva, S3/E4 la più severa.
• EN 10308 copre le barre di acciaio.
• EN 10228-3 e -4 coprono i forgiati (rispettivamente ferritici/martensitici e austenitici), anche qui con classi di qualità graduate.
• Gli equivalenti ASTM comuni sono A578 per le lamiere e A388 per i forgiati.

Un ordine di acquisto che dice semplicemente «sottoposto a UT» senza indicare norma e classe lascia indefiniti sia la copertura di scansione sia i limiti di accettazione — la causa singola più comune di controversie sull'UT.

Dove l'UT raggiunge i suoi limiti

• Zona morta. I primi pochi millimetri sotto la sonda sono difficili da valutare; i difetti vicini alla superficie richiedono una seconda tecnica o una sonda a doppio elemento.
• Orientamento del difetto. Un difetto piano si riflette meglio quando è approssimativamente perpendicolare al fascio sonoro. Il controllo a fascio diritto delle lamiere individua bene le laminazioni ma può mancare cricche fortemente angolate; le sonde a fascio angolare coprono altri orientamenti.
• Grana grossa. Le strutture colate e l'inossidabile austenitico disperdono e assorbono il suono, riducendo penetrazione e sensibilità. L'UT di materiale a grana grossa richiede procedure su misura e frequenze più basse.
• Il dimensionamento è approssimativo. Le regole di accettazione si basano sull'ampiezza dell'eco e sull'estensione dell'indicazione confrontate con riflettori di riferimento, non su una misura diretta del difetto reale. Due norme possono giudicare diversamente la stessa indicazione.
• Geometria e superficie. Sezioni sottili, forme complesse e superfici ruvide o con scaglia limitano tutte la copertura; la norma definisce quanta parte del volume deve essere scansionata perché una classe possa essere rivendicata.

Specificare bene l'UT

Indicare la norma e la classe, dichiarare se la scansione è al 100% o su griglia, e concordare in anticipo come saranno gestite le indicazioni al limite di accettazione. Ciò trasforma «sottoposto a UT» da slogan a requisito verificabile.