A difração de raios X (XRD) é um método não destrutivo bem estabelecido para a determinação de tensão residual em materiais policristalinos.
Induzida por usinagem ou tratamento térmico, por exemplo, a tensão pode se acumular durante a vida útil do material e causar falha inesperada de um componente técnico em uma construção mecânica.
Por esse motivo, o controle da tensão residual é essencial para melhorar a segurança e a durabilidade de um material.
Calculando o estresse
A tensão residual induz alterações pequenas no espaçamento da cela de cristal de um material, o que pode ser revelado pela XRD com uma alta sensibilidade.
Na prática, a posição de um pico de difração adequado é medida em um determinado ponto sob várias orientações da amostra em relação ao feixe de raios X incidente. A partir daí, é possível determinar os espaçamentos da cela em diferentes direções e a deformação elástica relacionada.
A tensão de tensionamento ou de compressão pode ser calculada a partir dos dados de tensão, levando em conta a constante elástica do material.
Aplicações versáteis para metais, cerâmicas, filmes finos etc.
A análise de tensão residual de difração de raios X (XRD) pode ser aplicada a uma ampla variedade de materiais policristalinos, como aço endurecido, juntas soldadas ou cerâmicas. Ela é usada como uma ferramenta de controle de qualidade, bem como em pesquisa acadêmica e industrial. Normalmente, nenhuma preparação da amostra especial é necessária.
Com a difração de raios X (XRD), é a tensão residual de superfície próxima (geralmente, em uma profundidade de alguns mícrons) que está sendo sondada. Filmes e revestimentos com espessura de submícron podem também ser investigados pelo uso de uma geometria de incidência rasante. Essa técnica também permite perfil profundo.
É possível também mapear a tensão na superfície de um material usando um feixe de raios X incidente com um tamanho de ponto muito pequeno. Além disso, há soluções para medir amostras volumosas e pesadas, amostras curvas pequenas ou superfícies de amostras irregulares.
