Resumen de Determinación de tensiones residuales mediante difracción de neutrones y simulación Monte Carlo
Carlos Rodríguez-Borlado Martínez
Las tensiones residuales son campos de fuerza elásticas que permanecen en los materiales tras procesos de fabricación, conformado o debido a la interacción entre distintas fases en materiales compuestos, Su determinación mediante difracción de neutrones basada en la observación de distancias interplanares en materiales policristalinos ha dado lugar a la técnica NSS (Neutron Strain Scanning). Los principios de esta técnica están bien establecidos desde 1982, aunque los efectos instrumentales generados sobre los datos experimentales por la observación de geometrías complejas en la muestra, la realización de barridos cerca de superficies o la utilización de distintas configuraciones instrumentales, no han sido todavía bien descritos en la literatura.
Se ha creado un código de simulación Monte Carlo (NESSSI) para la simulación de un experimento de NSS en un difractómetro de alta resolución de una fuente contínua de neutrones (reactor). Dicho código está basado en el difractómetro de dos ejes REST (NFL; Studsvik, Suecia), y contiene modelos del colimador primario, monocromador, colimadores secundarios, rendijas, posicionadores, goniómetro, detector sensible a la posición, y tres geometrías de muestra (paralepípedo, doble cilindro finito y sector toroidal).
El código ha sido validado mediante la simulación de la divergencia del haz incidente, la resolución instrumental y el desplazamiento de picos de difracción en barridos a través de superficies, y su comparación con resultados experimentales. Se ha medido experimentalmente la distribución de longitudes de onda en el haz incidente como función de la posición y dirección de los neutrones en el entorno de la posición de la muestra.
Se han evaluado las tensiones residuales en un tubo bimetálico curvado en frío a 180º, compuesto por un acero ferrítico (grado T11) interno y un acero austenítico (grado 347 H) externo, procedente del recalentador de una
