[pt] O objetivo deste trabalho foi desenvolver uma metodologia para quantificação, por microscopia, do microconstituinte Austenita-Martensita (AM) em um aço de alta resistência e baixa liga (ABRL) da classe API5LX80. Foram obtidas imagens de Microscopia Ótica (MO) em campo claro e Eletrônica de Varredura (MEV), nos modos de elétrons secundários (SE) e retroespalhados (BSE). As imagens foram quantificadas por Processamento e Análise Digital de Imagens (PADI) e os resultados dos dois tipos de microscopia foram comparados. O principal desafio foi discriminar AM em meio a uma microestrutura multifásica complexa, com frações variadas de ferrita, bainita e do próprio AM. Para revelar a presença de AM foram testadas diferentes sequências de ataques químicos e eletrolíticos. Os resultados demostraram que o ataque químico misto, acrescentando um passo Lepera modificado gerou uma melhora acentuada do
contraste em imagens de MO e de MEV no modo BSE. Imagens de MEV no modo SE apresentaram problemas de borda devido à posição do detector de elétrons, o que impediu a correta discriminação das regiões de AM. No modo BSE, a tensão de aceleração foi reduzida para 5 kV, para reduzir a penetração do
feixe de elétrons e aumentar o contraste devido à fina camada de AM. Estas imagens foram filtradas para reduzir ruído e segmentadas por limiar simples para quantificar o AM. Nas imagens coloridas de MO, o AM foi segmentado por limiares nos espaços de cor RGB e HSB e em seguida foi quantificado. Utilizando
Microscopia Co-Localizada (MCL) foram obtidas imagens de campos idênticos no MEV e no MO, permitindo comparar as técnicas. Mostrou-se que, no mesmo aumento, a microscopia ótica tende a subestimar a fração de AM quando comparada à microscopia eletrônica de varredura, no modo BSE. / [en] This dissertation proposed the development of a quantification method, by
microscopy, of the microconstituent Martensite-Austenite (MA) in a High
Strength Low Alloy (HSLA) steel of the API5LX80 class. Images were obtained
by Optical Microscopy (OM) and Scanning Electron Microscopy (SEM), in
secondary electron (SE) and backscattered electron (BSE) modes. Digital Image
Processing and Analysis (IA) was employed to process and quantify the acquired
images and compare the results of the two types of microscopy. The main
challenge was to discriminate the MA amidst a complex multiphase
microstructure with varying fractions of ferrite, bainite and MA itself. To reveal
the MA different chemical and electrolytic etching sequences were tested. The
results showed that a mixed combination with an extra step of modified LePera
etchant issued the best contrast for both OM and BSE mode SEM. SEM images in
SE mode showed edge problems due to the location of the electron detector, what
prevented the correct discrimination of MA regions. The accelerating voltage in
the BSE mode was reduced to 5 kV which in turn decreased beam penetration and
increase contrast due to the thin MA layer. These images were filtered to reduce
noise and segmented by a simple threshold to quantify MA. In the color OM
images MA was segmented by thresholds in the RGB or HSB color spaces and
subsequently quantified. Employing Co-Site Microscopy images of identical
fields acquired by OM and SEM, a direct comparison of the techniques was
allowed. It was show that, for the same magnification, optical microscopy tends to
underestimate the MA fraction when compared to electron microscopy in BSE
mode.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:puc-rio.br/oai:MAXWELL.puc-rio.br:22902 |
| Date | 05 May 2014 |
| Creators | JULIO DAMIAN SUNI MAMANI |
| Contributors | SIDNEI PACIORNIK |
| Publisher | MAXWELL |
| Source Sets | PUC Rio |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | English |
| Type | TEXTO |
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