Blucher Physics Proceedings

Agosto 2018, vol.5, num.1 - IX Encontro Científico de Física Aplicada
Artigo - Open Access Idioma principal | Segundo principal

The use of Flash Laser Method in the analysis of thermal diffusivity of metallic materials

The use of Flash Laser Method in the analysis of thermal diffusivity of metallic materials

BOLSANELLO, M. B.; MACHADO, C. S. C.; ORLANDO, M. T. D.; ROSSI, J. L.

Artigo:

A eficácia do método de análise de difusividade térmica de materiais metálicos denominada Flash Laser foi analisada e comprovada a partir de estudos com um aço inoxidável duplex. Este método é baseado na solução analítica da equação de difusão térmica unidimensional, e sua importância se deve ao fato de que as propriedades termofísicas de um material são a chave para determinar sua aplicação e performance perante as condições térmicas a ele impostas. O método Flash Laser consiste na utilização de uma amostra cilíndrica, submetida a condições adiabáticas, a qual recebe um pulso de laser inicial em uma das faces. Na face oposta é medida a variação no perfil de temperatura e obtida uma curva de temperatura experimentalmente. A partir daí, é possível determinar pela espessura da amostra e o tempo necessário para que o aumento de temperatura na face posterior da amostra atinja a metade do seu valor máximo, os dados obtidos são aplicados a uma fórmula sugerida por Parker para a determinação da difusividade térmica do material estudado. Foi analisada uma amostra de aço inoxidável duplex UNS S32304 tal como recebida pelo fabricante, e o valor obtido pelo método em questão foi comparado com aquele fornecido nas especificações técnicas do material, o que garantiu a eficácia do método. Uma vez comprovada sua eficiência, o método Flash Laser será usado para analisar possíveis alterações na difusividade térmica do mesmo metal devido à soldagem.

A eficácia do método de análise de difusividade térmica de materiais metálicos denominada Flash Laser foi analisada e comprovada a partir de estudos com um aço inoxidável duplex. Este método é baseado na solução analítica da equação de difusão térmica unidimensional, e sua importância se deve ao fato de que as propriedades termofísicas de um material são a chave para determinar sua aplicação e performance perante as condições térmicas a ele impostas. O método Flash Laser consiste na utilização de uma amostra cilíndrica, submetida a condições adiabáticas, a qual recebe um pulso de laser inicial em uma das faces. Na face oposta é medida a variação no perfil de temperatura e obtida uma curva de temperatura experimentalmente. A partir daí, é possível determinar pela espessura da amostra e o tempo necessário para que o aumento de temperatura na face posterior da amostra atinja a metade do seu valor máximo, os dados obtidos são aplicados a uma fórmula sugerida por Parker para a determinação da difusividade térmica do material estudado. Foi analisada uma amostra de aço inoxidável duplex UNS S32304 tal como recebida pelo fabricante, e o valor obtido pelo método em questão foi comparado com aquele fornecido nas especificações técnicas do material, o que garantiu a eficácia do método. Uma vez comprovada sua eficiência, o método Flash Laser será usado para analisar possíveis alterações na difusividade térmica do mesmo metal devido à soldagem.

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Palavras-chave:

DOI: 10.5151/ecfa2018-20

Referências bibliográficas
  • [1] VAROL, I; BAESLACK, W; AND LIPPOLD, J. Characterization of Weld Solidification Cracking in a Duplex Stainless Steel. Materials Characterization, 1997, 39, 555– 573. CASTELETTI, L.C; AND MARTINS, M. Effect of heat treatment on the mechanical properties of ASTM A 890 Gr6A super duplex stainless steel. Journal of ASTM International 2005, 2, 1–14. PARKER, W.J; JENKINS, R.J; BUTLER, C.P; AND ABBOTT, G.L. Flash Method of Determining Thermal Diffusivity, Heat Capacity, and Thermal Conductivity. Journal of Applied Physics, 1961, 32, 1679. KNYAZEVA, M; AND POHL, M. Duplex Steels. Part II: Carbides and Nitrides. Metallography, Microstructure, and Analysis 2013, 2, 343–351. VIJAYALAKSHMI, K; MUTHUPANDI, V; AND JAYACHITRA, R. Influence of heat treatment on the microstructure, ultrasonic attenuation and hardness of SAF 2205 duplex stainless steel. Materials Science and Engineering, 2011, A 529, 447–451.
Como citar:

BOLSANELLO, M. B.; MACHADO, C. S. C.; ORLANDO, M. T. D.; ROSSI, J. L.; "The use of Flash Laser Method in the analysis of thermal diffusivity of metallic materials", p-101-109. In: . São Paulo: Blucher, 2018.
ISSN 23582359, DOI 10.5151/ecfa2018-20

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