Ensaio Ultrassônico de Chapas, Barras e Forjados de Aço

Como funciona

Uma sonda emite pulsos curtos de som de alta frequência para dentro do aço por meio de um acoplante (geralmente água ou gel). Os pulsos refletem na parede posterior do produto — e em qualquer coisa em seu interior que interrompa o metal: uma laminação, um aglomerado de inclusões, uma trinca, um vazio. Ao medir o tempo e dimensionar os ecos, o operador mapeia onde estão as descontinuidades e qual é o tamanho da área refletora delas.

O que o UT encontra

• Em chapas: laminações (separações planas paralelas à superfície), aglomerados de inclusões e trincas internas — a maioria herdada da placa e invisível em ambas as faces.
• Em barras e forjados: trincas internas, flocos, porosidade, inclusões grandes e zonas centrais segregadas.
• Em soldas (uma disciplina separada, com normas próprias): falta de fusão, escória e trincas.

O UT responde à pergunta que os métodos de superfície não conseguem responder: se o interior da seção é íntegro o suficiente para o serviço — algo crítico quando uma chapa será cortada para uma peça sob pressão, ou uma barra será usinada para um eixo altamente solicitado.

Normas e classes de qualidade

A aceitação é organizada em classes, com as classes mais altas impondo imperfeições permitidas menores e uma varredura mais completa:

• EN 10160 abrange produtos planos (chapas e chapas largas). Ela define classes de qualidade do corpo S0 a S3 e classes de borda E0 a E4: S0/E0 é a mais tolerante, S3/E4 a mais rigorosa.
• EN 10308 abrange barras de aço.
• EN 10228-3 e -4 abrangem forjados (ferríticos/martensíticos e austeníticos, respectivamente), também com classes de qualidade graduadas.
• As contrapartes comuns da ASTM são a A578 para chapas e a A388 para forjados.

Um pedido de compra que diz simplesmente “UT tested”, sem indicar a norma e a classe, deixa indefinidos tanto a cobertura da varredura quanto os limites de aceitação — a causa mais comum de disputas sobre UT.

Onde o UT atinge os seus limites

• Zona morta. Os primeiros milímetros sob a sonda são difíceis de avaliar; defeitos próximos à superfície exigem uma segunda técnica ou uma sonda de elemento duplo.
• Orientação do defeito. Um defeito planar reflete melhor quando está aproximadamente perpendicular ao feixe sonoro. O ensaio com feixe reto em chapas encontra bem as laminações, mas pode não detectar trincas com inclinação acentuada; sondas de feixe angular cobrem outras orientações.
• Grãos grosseiros. Estruturas fundidas e aços inoxidáveis austeníticos dispersam e absorvem o som, reduzindo a penetração e a sensibilidade. O UT de material de grão grosseiro exige procedimentos sob medida e frequências mais baixas.
• O dimensionamento é aproximado. As regras de aceitação baseiam-se na amplitude do eco e na extensão da indicação, comparadas com refletores de referência, e não em uma medição direta do defeito real. Duas normas podem julgar a mesma indicação de forma diferente.
• Geometria e superfície. Seções finas, formas complexas e superfícies ásperas ou com carepa restringem a cobertura; a norma define quanto do volume deve ser varrido para que uma classe possa ser declarada.

Como especificar bem o UT

Indique a norma e a classe, declare se a varredura é de 100% ou em grade, e combine previamente como serão tratadas as indicações no limite de aceitação. Isso transforma “UT tested” de um slogan em um requisito verificável.