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Determinação das temperaturas de transformação de amostras de aço com o auxílio de pulverização catódica a laser

Através da medição da alteração do comprimento dependente da temperatura, é possível determinar a temperatura a que ocorre uma transformação estrutural em amostras de aço. No método de speckle laser, a superfície da amostra é iluminada com um laser e observada de cima com uma câmara. Ao mesmo tempo, a amostra é aquecida com uma bobina de indução. Um laser azul é utilizado para filtrar a radiação de calor e a luz emitida pela amostra brilhante, e filtros apropriados são colocados em frente da câmara.

Representação esquemática da estrutura

Medição

Durante a medição, a amostra é aquecida indutivamente e os padrões de manchas gerados pelo laser são observados simultaneamente com a câmara. Dependendo da velocidade da medição, podem ser registadas até 50 imagens por segundo.

Avaliação

A câmara gera estas sequências de imagens:

Uma vez que as manchas são principalmente causadas por efeitos de interferência nas irregularidades da superfície da amostra, o movimento das manchas na superfície pode ser medido através do rastreio de áreas definidas pelo utilizador.
Um algoritmo especial baseado numa correlação cruzada de duas imagens consecutivas determina o movimento das áreas na imagem.

O tamanho e a posição das áreas podem ser selecionados livremente pelo utilizador. Para além de seguir a distância total das áreas, a direção de seguimento pode ser limitada a vertical e horizontal.

Isto torna possível medir o comportamento de expansão anisotrópica das amostras. A expansão medida é independente da expansão da haste de cisalhamento.
Uma grande vantagem em relação à medição LVDT é que a temperatura é distribuída de forma muito mais homogénea na pequena área registada pela câmara do que em todo o comprimento da amostra. Isto significa que as transições microestruturais podem ser reconhecidas mais claramente do que com o LVDT.

Comparação com a medição da haste de impulso

Esta imagem mostra o sinal de medição do LVDT na direção X (preto) e o sinal de medição da câmara de speckle na direção Y (azul). Os pontos de início e fim das transições de fase são mais claramente reconhecíveis.

Medição de uma amostra de tração

Para amostras de tração, a medição da deformação pode ser realizada definindo várias áreas independentes. É possível seguir estas áreas e medir a expansão entre estes pontos na direção axial.

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