x射線殘余應(yīng)力測定

1、X射線殘余應(yīng)力測定一、材料中內(nèi)應(yīng)力的分類1、引言當(dāng)產(chǎn)生應(yīng)力的因素不存在時(shí)(如外力去除、溫度已均勻、相變結(jié)束等)，由于材料內(nèi)部不均勻塑性變形(包括由溫度及相變等引起的不均勻體積變化)，致使材料內(nèi)部依然存在并且自身保持平衡的彈性應(yīng)力稱為殘余應(yīng)力，或內(nèi)應(yīng)力。一方面，殘余應(yīng)力可能對(duì)材料疲勞強(qiáng)度及尺寸穩(wěn)定性等均成不利的影響。另一方面，為了改善材料的表層性能(如提高疲勞強(qiáng)度)，有時(shí)要在材料表面還要引入壓應(yīng)力(如表面噴丸)。當(dāng)多晶材料中存在內(nèi)應(yīng)力時(shí)，

2、必然還存在內(nèi)應(yīng)變與之對(duì)應(yīng)，導(dǎo)致其內(nèi)部結(jié)構(gòu)(原子間相對(duì)位置)發(fā)生變化。從而在X射線衍射譜線上有所反映，通過分析這些衍射信息，就可以實(shí)現(xiàn)內(nèi)應(yīng)力的測量。2、內(nèi)應(yīng)力的分類材料中內(nèi)應(yīng)力可分為三大類。第I類應(yīng)力，應(yīng)力的平衡范圍為宏觀尺寸，一般是引起X射線譜線位移。當(dāng)材料中存在壓應(yīng)力時(shí)，其晶面間距及衍射角的變化與拉應(yīng)力相反。材料中宏觀應(yīng)力越大，不同方位同族晶面間距或衍射角之差異就越明顯，這是測量宏觀應(yīng)力的理論基礎(chǔ)。上述規(guī)律適用于單向應(yīng)力、平面應(yīng)力以及

3、三維應(yīng)力的情況。B、第II類內(nèi)應(yīng)力第II內(nèi)應(yīng)力是一種微觀應(yīng)力，其作用與平衡范圍為晶粒尺寸數(shù)量級(jí)。在X射線的輻照區(qū)域內(nèi)，有的晶粒受拉應(yīng)力，有的則受壓應(yīng)力。不同取向晶粒中同族晶面間距差異不大。各晶粒的同族(hkl)晶面具有一系列不同的晶面間距dhklΔd值。因此，在材料X射線衍射信息中，不同晶粒對(duì)應(yīng)的同族晶面衍射譜線位置將彼此有所偏移。各晶粒衍射線將合成一個(gè)在2θhklΔ2θ范圍內(nèi)的寬化衍射譜線。材料中第II類內(nèi)應(yīng)力(應(yīng)變)越大，則X射線衍