表面残余应力测试方法

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残余应力测量方法

残余应力测量方法

残余应力是指材料内部或表面存在的不平衡力,它可以对材料的性能和可靠性产生重要影响。

以下是几种常见的残余应力测量方法:
1.X射线衍射法(X-ray Diffraction, XRD):这是一种常用的非破坏性测量方法,通过测量
材料中晶体结构的畸变来间接计算残余应力。

X射线经过材料后会发生衍射,根据衍射角度的变化可以推断出残余应力的大小和方向。

2.中子衍射法(Neutron Diffraction):类似于X射线衍射法,中子衍射法也是通过测量材
料晶体结构的畸变来确定残余应力。

相比X射线,中子具有更好的穿透能力,因此可以深入材料内部进行测量,适用于非金属材料的残余应力分析。

3.压电法(Piezoelectric Method):利用材料的压电效应来测量残余应力。

该方法通过将
压电传感器固定在被测物体上,然后施加外力引起压电传感器的形变,根据形变量的变化推断出残余应力的大小。

4.高斯法(Hole Drilling Method):这是一种常用的局部测量方法,适用于金属材料。


方法通过在被测物体上钻一个小孔,然后测量孔周围的表面应变的变化来计算残余应力。

5.激光干涉法(Laser Interferometry):利用激光的干涉原理来测量表面的微小位移,从
而推断出残余应力的分布情况。

激光干涉法可以提供高精度的残余应力测量结果。

需要注意的是,不同的测量方法适用于不同类型的材料和应力状态,选择合适的方法取决于具体的应用需求和材料特性。

在进行残余应力测量时,应根据实际情况综合考虑各种因素,并采取适当的措施以确保测量结果的准确性和可靠性。

压痕法残余应力测试

压痕法残余应力测试

压痕法残余应力测试一、什么是压痕法残余应力测试?压痕法残余应力测试是一种非破坏性的材料力学测试方法,用于测量材料表面的残余应力。

该方法通过在材料表面制作一个微小的凸起,然后测量凸起周围的表面形变来计算出该区域的残余应力。

这种测试方法可以用于各种材料,包括金属、陶瓷、塑料等。

二、压痕法残余应力测试原理1. 原理概述压痕法残余应力测试是通过对材料表面进行微小的变形来测量其残余应力。

当在材料表面施加一定大小的载荷时,会形成一个微小的凸起。

这个凸起周围会产生一定程度的塑性变形,从而导致该区域内存在着残余应力。

2. 测试步骤压痕法残余应力测试主要分为以下几个步骤:(1)选择适当的载荷和工具尖头;(2)将工具尖头放置在待测材料表面上,并施加一定大小的载荷;(3)卸载载荷并移除工具尖头;(4)测量凸起周围的表面形变,并根据形变计算出残余应力。

三、压痕法残余应力测试的应用1. 应用领域压痕法残余应力测试可以用于各种材料的残余应力测量,特别是对于那些难以进行传统拉伸或压缩测试的材料,如薄膜、涂层等。

该测试方法在金属、陶瓷、塑料等行业中得到广泛应用。

2. 应用案例(1)汽车工业:在汽车发动机活塞环上使用该方法来检测其表面的残余应力,以确保其正常工作并延长使用寿命。

(2)航空航天工业:在航空航天部件上使用该方法来检测其表面的残余应力,以确保其安全可靠。

(3)电子行业:在电子元器件上使用该方法来检测其表面的残余应力,以确保其性能和可靠性。

四、压痕法残余应力测试的优点和局限性1. 优点(1)非破坏性:与传统拉伸或压缩测试相比,压痕法残余应力测试不会对材料造成破坏。

(2)简便易行:该测试方法只需要一些简单的工具和设备就可以完成,不需要复杂的仪器和设备。

(3)适用范围广:该方法适用于各种材料,包括金属、陶瓷、塑料等。

2. 局限性(1)精度受限:由于测量的是表面残余应力,因此该测试方法的精度受到表面形貌和材料性质的影响。

(2)局部性强:由于测量的是一个小区域内的残余应力,因此该测试方法不能反映整个材料内部的应力分布情况。

残余应力的测试标准

残余应力的测试标准

残余应力的测试标准残余应力是指在物体内部或表面存在的一种应力状态,它是在物体内部或表面上由于加工、焊接、热处理等工艺过程中产生的应力。

残余应力的存在会对材料的性能和使用寿命产生一定的影响,因此对残余应力进行测试是非常重要的。

下面将介绍残余应力的测试标准及相关内容。

1. 测试方法。

残余应力的测试方法有很多种,常见的包括X射线衍射法、光栅法、中子衍射法、电子衍射法等。

其中,X射线衍射法是应用最为广泛的一种方法。

通过X射线衍射仪器可以测定材料内部的应力状态,得到残余应力的大小和分布情况。

2. 测试标准。

在进行残余应力测试时,需要遵循一定的测试标准,以保证测试结果的准确性和可靠性。

国际上常用的残余应力测试标准有ASTM E837-13、ISO 2360:2003、GB/T 2970-2016等。

这些标准对于测试方法、设备精度、样品制备、测试程序、数据处理等方面都有详细的规定,使用者可以根据实际情况选择合适的标准进行测试。

3. 测试样品。

在进行残余应力测试时,选择合适的测试样品对于测试结果的准确性至关重要。

通常情况下,可以选择金属材料、焊接接头、热处理件等作为测试样品。

对于不同材料和工艺的测试样品,需要根据标准要求进行制备和处理,以保证测试的有效性。

4. 测试结果。

残余应力测试的结果通常以应力大小和分布图形式呈现。

通过对测试结果的分析,可以了解材料内部或表面的应力状态,为进一步的工艺改进和材料设计提供参考依据。

同时,测试结果也可以用于评估材料的质量和可靠性,对于产品的使用和维护具有重要意义。

5. 应用领域。

残余应力测试在航空航天、汽车制造、电子设备、建筑结构等领域都有着广泛的应用。

通过对材料残余应力的测试,可以有效地预防材料的疲劳破坏、断裂和变形,提高产品的使用寿命和安全性,对于保障工程质量和产品质量具有重要意义。

6. 结语。

残余应力的测试标准对于保证测试结果的准确性和可靠性至关重要。

通过遵循相关的测试标准和方法,可以得到准确的残余应力测试结果,为材料的设计和工艺改进提供科学依据。

x射线衍射测定表面残余应力的基本原理

x射线衍射测定表面残余应力的基本原理

x射线衍射测定表面残余应力的基本原理
X射线衍射是一种常用的非破坏性分析方法,可用于测定材料内部的残余应力。

其基本原理是利用X射线在晶体中发生衍射现象来获取有关晶体结构的信息。

当入射X射线照射到晶体表面时,其中的晶粒会发生散射。

这个散射过程中,
X射线会与晶体中的原子相互作用,导致X射线改变方向。

这种改变方向的现象
称为衍射,衍射的角度和晶体的结构以及晶格参数密切相关。

X射线衍射测定表面残余应力的原理是利用晶体中晶面的平面间距与入射X射线的衍射角度之间的关系。

当晶体受到残余应力的影响时,晶面的平面间距会发生改变。

这种改变会导致入射X射线的衍射角度产生相应的偏移。

通过测量衍射角
度的改变,可以反推出材料中的残余应力大小和分布情况。

为了获得准确的残余应力测量结果,需要选择合适的晶体材料和衍射仪器。


用的晶体材料包括钼、铜和钨等。

衍射仪器通常采用X射线源、衍射仪器和探测
器组成,可以实现对入射X射线的发射和检测。

测量过程中,需要准确控制入射
角度和衍射角度,并进行有效的数据分析和处理。

X射线衍射测定表面残余应力的基本原理可应用于材料工程、金属加工、航空
航天等领域,有助于了解材料的力学性能和结构变化。

通过这种非破坏性的分析方法,可以提高材料的质量控制和设计优化,从而提升产品的可靠性和性能。

pc残余应力检测标准

pc残余应力检测标准

PC残余应力检测标准一、钻孔应变释放法钻孔应变释放法是一种通过在混凝土中钻孔,然后测量钻孔周围的应变变化来推算残余应力的方法。

该方法主要适用于测量较浅的表面应力,同时要求钻孔周围无其他干扰因素。

该方法的优点是设备简单、操作方便,但精度相对较低,且对结构会造成一定损伤。

二、全释放应变法全释放应变法是一种通过在混凝土表面粘贴应变片,然后测量应变片的应变变化来推算残余应力的方法。

该方法适用于测量较深层的应力,但精度受多种因素影响,如应变片的粘贴质量、温度变化等。

该方法的优点是能够测量深层应力,且对结构无损伤,但操作较为繁琐,需要专业人员操作。

三、电磁检测方法电磁检测方法是一种利用电磁感应原理来测量混凝土中钢筋应力的方法。

该方法通过在混凝土表面发射电磁波,然后接收反射回来的电磁波,通过分析反射波的相位和振幅等信息来推算钢筋的应力。

该方法适用于测量钢筋的应力,但精度受多种因素影响,如钢筋的位置、混凝土的密度等。

该方法的优点是不需要在混凝土中钻孔或粘贴应变片,对结构无损伤,但需要专业人员操作。

四、X射线衍射方法X射线衍射方法是一种利用X射线在混凝土中衍射产生的布拉格衍射峰来推算残余应力的方法。

该方法适用于测量混凝土中的各种矿物相的残余应力,但精度受多种因素影响,如混凝土的成分、密度等。

该方法的优点是能够测量混凝土中的各种矿物相的残余应力,但需要使用昂贵的设备,且操作需要专业人员。

五、中子衍射方法中子衍射方法是一种利用中子在混凝土中衍射产生的布拉格衍射峰来推算残余应力的方法。

该方法适用于测量混凝土中的各种矿物相的残余应力,但精度受多种因素影响,如混凝土的成分、密度等。

该方法的优点是能够测量混凝土中的各种矿物相的残余应力,但需要使用昂贵的设备,且操作需要专业人员。

六、超声临界折射纵波检测方法超声临界折射纵波检测方法是利用超声波在混凝土中传播的物理特性,通过对超声波传播速度、振幅、频率等参数的测量和分析,推算混凝土内部的残余应力。

残余应力检测方法

残余应力检测方法

残余应力检测方法
残余应力是指在物体内部或表面存在的应力状态,它是在外力作用后消失的应力,通常是由于材料的加工、组装或使用过程中产生的。

残余应力的存在会对材料的性能产生影响,因此需要对其进行检测和分析。

下面将介绍几种常见的残余应力检测方法。

首先,非破坏性残余应力检测方法是一种常用的检测手段。

这种方法不会对被检测物体造成破坏,可以实现对材料内部残余应力的测量。

常见的非破坏性检测方法包括X射线衍射法、中子衍射法、超声波法等。

这些方法可以通过测量材料的衍射图样或超声波的传播速度来间接获取残余应力的信息,具有操作简便、效率高的特点。

其次,破坏性残余应力检测方法是另一种常见的检测手段。

这种方法需要对被检测物体进行破坏性处理,通过测量材料的残余应力释放来获取残余应力的信息。

常见的破坏性检测方法包括切割法、钻孔法、环切法等。

这些方法可以通过测量材料在切割或钻孔后的变形情况来间接获取残余应力的信息,具有直接观测残余应力释放的优势。

另外,应变法也是一种常用的残余应力检测方法。

这种方法通过测量材料的应变变化来获取残余应力的信息。

常见的应变法包括全场光学法、电阻应变片法、应变片法等。

这些方法可以通过测量材料在受力后的应变情况来间接获取残余应力的信息,具有高灵敏度、高精度的特点。

总的来说,残余应力的检测对于材料的质量控制和工程应用具有重要意义。

不同的检测方法各有特点,可以根据具体情况选择合适的方法进行应用。

在进行残余应力检测时,需要注意操作规范,确保测量结果的准确性和可靠性。

希望本文介绍的残余应力检测方法对您有所帮助。

残余应力检测方法

残余应力检测方法

残余应力检测方法残余应力是指在物体内部或表面上存在的一种内部应力状态。

残余应力的存在对材料的性能和使用寿命都有很大的影响,因此对残余应力的检测和分析显得尤为重要。

下面将介绍几种常用的残余应力检测方法。

首先,X射线衍射方法是一种常用的残余应力检测方法。

通过对材料表面或内部进行X射线照射,然后观察X射线的衍射图样,可以得到材料的晶格参数,从而计算出残余应力的大小和方向。

这种方法具有非破坏性、快速、准确的特点,因此在工程实践中得到了广泛的应用。

其次,光弹法也是一种常见的残余应力检测方法。

通过在材料表面或内部施加一定的载荷,观察材料的形变情况,再结合材料的弹性参数,可以计算出残余应力的大小和分布情况。

这种方法适用于各种材料,尤其对于复杂形状和大尺寸的工件也有很好的适用性。

此外,声发射方法也可以用于残余应力的检测。

当材料内部存在应力时,会引起微裂纹的扩展和移动,产生声波信号。

通过对这些声波信号的监测和分析,可以得到材料内部残余应力的信息。

这种方法对于复杂结构和高温环境下的残余应力检测具有独特的优势。

最后,磁性方法也是一种常用的残余应力检测方法。

当材料内部存在应力时,会对材料的磁性产生影响,通过对磁性信号的监测和分析,可以得到材料内部残余应力的信息。

这种方法适用性广泛,可以用于各种金属材料的残余应力检测。

总的来说,残余应力的检测对材料的质量控制和工程结构的安全性具有重要意义。

以上介绍的几种方法都具有各自的特点和适用范围,可以根据具体的情况选择合适的方法进行残余应力的检测和分析。

希望以上内容对残余应力检测方法有所帮助。

无损检测技术中的残余应力测量与分析方法剖析

无损检测技术中的残余应力测量与分析方法剖析

无损检测技术中的残余应力测量与分析方法剖析残余应力是指在物体内部存在的,由于外部加载和热应变引起的应力状态。

残余应力的存在对材料的性能和稳定性有着重要影响,因此在工程领域中需要对其进行准确测量和分析。

无损检测技术在残余应力测量与分析中起到了重要的作用,本文将对无损检测技术中的残余应力测量与分析方法进行剖析。

一、X射线衍射法X射线衍射(XRD)技术是一种常用的测量材料残余应力的方法。

该方法通过分析材料中晶体的衍射图谱来确定其残余应力。

当材料发生应力时,晶格的排列会发生变化,从而引起X射线的衍射角度的变化。

通过测量和分析这种变化,可以得到材料的残余应力信息。

XRD技术具有测量范围广、准确性高、可重复性好等优点。

对于单晶材料,XRD技术能够直接测量晶体中的残余应力,精度较高。

而对于多晶材料,则需要通过倾角扫描或者称为θ-2θ扫描,来获得材料中的残余应力信息。

不过,XRD技术对于非晶态材料的测量精度较低。

二、中子衍射法中子衍射(ND)技术是一种利用中子进行测量的方法,可用于测量材料的残余应力。

中子的波长大约为0.1-1.0纳米,相较于X射线而言,中子的波长更适合用于测量晶体结构。

中子与材料作用时,受到材料中的晶格排列和残余应力的影响,从而产生衍射。

中子衍射技术具有穿透性强、对非晶态材料测量精度高等优点。

相较于XRD技术,中子衍射技术在测量多晶材料的残余应力时精度更高,适用范围更广。

不过,中子衍射技术的设备成本较高,且实验条件要求较为苛刻。

三、位错法位错法是一种基于物理模型的测量残余应力的方法。

位错是材料晶体结构中的缺陷,它们是材料中形成应力的主要机制之一。

位错法通过测量材料中位错的密度和分布来推导残余应力。

位错法具有非常高的空间分辨率和准确性,适用于各种材料的残余应力测量。

位错法可以通过电子显微镜和X射线繁切分析仪等设备进行实施。

但是,位错法需要对材料进行特殊制备和取样,且实验条件更为复杂。

四、光弹法光弹法是一种基于光学和力学原理的测量方法,通过测量光线透过或反射于材料表面时产生的应力光学效应来推断残余应力。

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表面残余应力测试方法由于X射线的穿透深度极浅,对于钛合金仅为5μm,所以X射线法是一种二维平面残余应力测试方法。

现在暂定选择钛靶,它与钛合金的晶面匹配较好。

(110)晶面一、试样的表面处理X射线法测定的是试件的表面应力,所以试件的表面状况对测量结果也有很大的影响。

试件表面不应有油污、氧化皮或锈蚀等;测试点附近不应被碰、擦、刮伤等。

(1)一般可以使用有机溶剂(汽油)洗去表面的油泥和脏污。

(2)去除氧化皮可以使用稀盐酸等化学试剂(根据试样选择合适浓度,如Q235钢用10%的硝酸酒精溶液浸蚀5min)。

(3)然后依据测试目的和测试点表面实际情况,正确进行下一步的表面处理。

如果测量的是切削、磨削、喷丸、光整、化铣、激光冲击等工艺之后的表面应力,以及其它表面处理后引起的表面残余应力,则绝不应破坏原有表面不能进行任何处理,因上述处理会引起应力分布的变化,达不到测量的目的。

必须小心保护待测试样的原始表面,也不能进行任何磕碰、加工、电化学或化学腐蚀等影响表面应力的操作。

对于粗糙的表面层,因凸出部分释放应力,影响应力的准确测量,故对表面粗糙的试样,应用砂纸磨平,再用电解抛光去除加工层,然后才能测定。

(5)若被测件的表面过于粗糙,将使测得的应力值偏低。

为了提高试件的表面光洁度,又不产生附加产力,比较好的办法是电解抛光法。

该法还可用于去除表面加工层或进行试件表层剥除。

(6)若单纯为了进行表层剥除,亦可以用更为简单的化学腐蚀法,较好的腐蚀剂是浓度为40%的(90%H202+10%HF)的水溶液。

但化学腐蚀后的表面光洁度不如电解抛光。

为此可在每次腐蚀前用金相砂纸打磨试件表面,但必须注意打磨的影响层在以后的腐蚀过程中应全部除去。

二、确定测量材料的物相,选定衍射晶面。

被测量的衍射线的选择从所研究的材料的衍射线谱中选择哪一条(hkl)面干涉线以及相应地使用什么波长的X射线是应力测定时首先要决定的。

当然事先要知道现有仪器提供的前提条件:一是仪器配置了哪几种靶材的x射线管,它决定了有哪几个波长的辐射可以选用;二是测角仪的2θ范围。

一般选用尽可能高的衍射角,使得⊿θ的增大可以准确测得。

在一定的应力状态下具有一定数值的晶格应变εφ,ψ对布拉格角θ0值越大的线条造成的衍射线角位移d(2θ)φ.ψ必也越大,因此测量的准确度越高。

同时,在调整衍射仪时不可避免的机械调节误差对高角线条的角位置2θ的影响相对地也比较小。

正因为如此X射线应力测定通常在2θ>90°的背反射区进行,并尽量选择多重性因子较高的衔射线。

举例来说,对铁基材料常选用Cr靶的Ka线,α—Fe的(211)晶面的衍射线。

若已知X射线管阳极材料和Ka线波长,利用布拉格方程可计算出各条衍射线的2θ值,从中选择出高角线条。

可以从《材料中残余应力的X射线衍射分析和作用》的附录中查得常用重要的金属材料和部分陶瓷材料在Cu,Co,Fe,Cr四种Kal线照射下的高角度衍射线。

由于非立方晶系材料受波长较短的X射线照射时出现较多的衍射线,因此最好选择那些弧立的、不与其它线条有叠合的高角衍射线作为测量对象。

表2论文中出现的材料力学参数材料静态屈服强度MPa 静态杨氏模量GPa 动态杨氏模量GPa 泊松比ν TA2 Y373 106 107 0.34-0.45 TC4 M≥900 110 112 0.342 TC4110 0.34材料 构数/0A×-310/MPa 数K TiHCP a)2.950 113.4 0.321 CoKα (211) 142.3 -256.47 三、 选用滤波片滤波片一般选择比靶材原子序数小1或2的材料。

这样滤波片的K 吸收限正好落在靶材的Kα、K β之间,将Kβ背底去除,只剩下Kα。

原子序数 22 23 24 25 26 27 28 29 Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu表 1 不同X 射线管所用的滤波片四、 确定衍射方法Ψ角的选取根据所用的衍射仪确定使用何种测试方法。

一般采用sinψ2法或者0-45°法。

对于侧倾法可根据试件的状态和形状在0°,±15°,±25°,±30°,±35°±40°及±45°中选择4-13个不同的必方向进行测量。

在进行正负功角测量时,应将2θ+ψ和2θ-ψ值平均后,以2θψ对2sin ψ作图或计算来求得2sin Jϕ,ψε-ψ的斜率,从而获得比较准确的应力测定值。

侧倾法的必角设置理论上可达到±70°。

但一般并不设置过大的必角,只有当2sin Jϕ,ψε-ψ的关系出现非线性时才测量至大的Ψ角。

若在大的功角下测量,即使是侧倾法,也最好使用与Ψ轴方向平行的狭窄的槽形发散光阑,以降低入射线的几何散焦。

通常,为了提高精度可在0-45°之间选用4个ψ角(0°、15°、30°、45°),其测量结果采用最小二乘法计算。

对于粗晶材料,在有限的 X 射线照射区域以内,参与衍射的晶粒数目较少,射晶面法线在空间不呈均匀连续分布,因而衍射强度较低,峰形较差,难以达到应有的测量精度。

判断晶 粒是否粗大还有比较简便的办法:在固定的条件下,改变 x 射线照射位置,如果所得衍射线形差别明显,净峰强度之差超过20%就可以判定是粗晶材料。

为了解决粗晶材料的应力测定问题,除了采用固定ψ法以外,还可以考虑在允许的情况下增大照射面积,尽量选用多重性因子较大的晶面等措施。

如果仍不奏效,就需要选择摆动法。

摆动法的要点是:以步进扫描的θ-θ扫描测角仪为例,在扫描过程中,每一步都在保持接收角2θ不变的条件下,使2θ平面( 连同x射线管) 以指定的ψ方向为中心,在ψ平面内左右摆动一定的角度△ψ,在此摆动过程中计数。

摆动法的实质是把相应于ψ±△ψ这样一个角度范围的衍射峰相叠加,近似地当作指定ψ角的衍射峰,客观上增加了参与衍射的晶粒数,把一些衍射强度较低而且峰形较差的峰叠加成为较为丰满、较少波动的峰,从而提高了粗晶材料的应力测量精度。

确定准焦斑直径。

有ϕ1、ϕ1.5、ϕ3、ϕ4.5、ϕ6等直径可供选择。

若材料无粗大晶粒、织构选用的准直管径越小越精确。

若考虑材料可能局部晶粒粗大,选用较大一点的直径。

具体根据需要而定。

五、入射光束张角、照射面积和接收光阑的选择目前国产X射线应力测定仪为ϕ0.6,ϕ1和ϕ2 mm 的准直管作为人射光阑,另配ϕ3和ϕ4mm准直管备选( 表 3 ) ,ϕ4 mm用于特殊场合。

前三种准直管对应的光束发散度分别为0.6 4°,1.0 6°, 和 1.8 9 °,大量试验证明采用这些准直管,应力测量系统误差均在允许的范围内. ϕ 3 mm准直管对应的光束发散度是 2.7 2 °,在实际测量中也经常使用,而且未见显著系统误差。

进口的AS T和T E C公司的仪器提供的准直管也有5种,分别产生直径为ϕ 1 ,ϕ 2 ,ϕ 3 ,ϕ 4 和ϕ 5 mm的光斑。

若从测量偶然误差角度考察,随着准直管直径的增大,X射线光通量显著增强,从而使得应力测量精度随之提高。

当然应当同时注意到,准直管直径越大,X射线照射面积也越大。

操作者应当明确了解,测得的应力是X射线照射面之内的平均值。

因此必须考虑被测试件的具体情况,合理确定照射面积的大小。

首先应根据产生残余应力各种可能的原因,分析它的大小在试件表面各处是否会有很大的变化梯度。

原则上讲,梯度小则照射面积允许大一些( 例如测定平面喷丸试件应力) ;如果应力梯度比较大( 例如测定焊接应力),则应当选用直径较小的准直管。

其次,应考虑被测工件的尺寸和形状;显然在小平面上或曲率半径较小的弧面上测试,必须选用直径较的准直管。

为了合理地增大照射面积,有时操作还可以考虑使用狭缝式人射光阑。

对于在一定方上存在明显应力梯度的试样,可以让狭缝与这个向垂直;对于小的圆柱或内圆弧试样,可以让狭缝行于试样的母线。

表3 当前国产应力仪准直管直径与相应的光束发散度和照射面积接收光阑装置在计数管( 探测器) 窗口之前,起到限制光束和屏蔽散射光的作用。

当前国产应力仪配置的接收光阑狭缝有以下几种:1.8 mm×6 mm,0.9 mm×6 mm,0.3 6 mm×6 mm 和0 .1 8 mm×6 mm,在测角仪圆上对应的角度分别为1°,0.5°,0.2°和0.1°,通常采用1.8 mm×6mm狭缝。

不装狭缝片时接收宽度为3m m×6 mm。

接收狭缝越宽则计数率越高;选择较小狭缝在一定程度上可以提高衍射线的分辨率。

六、半高宽问题与 2 θ扫描范围、扫描步距、计数正确设定2 θ扫描范围的原则是在所设定的扫描范围内使得各个角都有完整的衍射峰。

实际上扫描范围应根据衍射峰的半高宽来确定。

经验表明,2 θ范围应当达到半高宽的 4 ~4.5 倍。

除了半高宽以外还要考虑应力值的大小;应力较大时,顾及各角衍射峰的偏移,2 θ范围还应适当加宽。

扫描方式分为连续扫描和步进扫描,后者又叫阶梯扫描。

这里介绍的是如何确定步进扫描的步距和计数时间。

采用固态线阵探测器则是多通道同时接收,由计算机的c P u瞬间依次扫描读取各个通道的计数,它的步距是固定的,也有计数时间问题。

扫描步距就是阶梯扫描过程中探测器每次前进的角度。

它的大小决定了衍射曲线上点的密度,即定峰时参与计算的数据点的多少。

显然点数越多,测量结果的随机误差就越小。

但是考虑到工作效率,又不能无限制地缩小步距。

经验表明,半高宽在2°以下,步距角可以选择0.0 5°;半高宽在2°~4°时,一般取0.1°;半高宽在5°以上时,可以考虑用0.2°和0.25°。

计数时间越长,则探测器接收到的X光子数越多。

为了达到满意的测量重复性,总是希望计数尽可能高一些。

在衍射强度较低、峰形较差的情况下,应考虑适当延长计数时间。

但是峰形的好坏并非只取决于计数高低这一个因素,在某些情况下仅靠延长计数时间也未必能达到理想的结果。

相反,对于峰形较好的材料,有时候计数不高( 例如峰值在1 0 0 0以下) 也能达到满意的测量结果。

在这种情况下,计数时间可以缩短,以利于提高工效。

综上所述,在指定材料和衍射晶面、确定照射面积的前提下,如果出现衍射强度较低、峰形较差、测量误差较大的情况,首先判定材料的晶粒是否粗大,是否应当采用摆动法。

如果晶粒并不粗大,那么可以采取的措施包括提高管流管压、延长计数时间、增大接收狭缝以及缩小扫描步距等。

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