理论教育 残余应力的测定方法及应力常数表

残余应力的测定方法及应力常数表

时间:2023-11-20 理论教育 版权反馈
【摘要】:应力测定值按式计算:式中 σx——X方向的应力,MPa;K——应力常数,MPa/(°)。表4-3 铁索体和奥氏体钢系的常用辐射、衍射晶面和应力常数注:在接收光阑处可采用厚度为0.016mm的钒滤波片;在接收光阑处不加钒滤波。

残余应力的测定方法及应力常数表

1.测试方法

测试方法按照不同的分类方法有同倾法、侧倾法、固定仰法、固定心法和摆动法等,在不同的测试仪器上这些方法还可以进行各种组合。应根据待测工件的材质和状态、所用辐射和衍射角、待测部位的空间条件合理选择测试方法。

2.衍射曲线的获得及衍射峰位的确定

(1)应根据所用设备的特性,选择适当的辐射条件和探测扫描方式获得原始衍射曲线。

(2)应对扫描测得的原始衍射曲线进行背底校正,在同倾法情况下还应进行强度因子校正。

(3)确定衍射线峰位置(定峰方法)可采用半高宽法、抛物线法、重心法以及交相关法,具体处理方法参见4.4节内容。

3.应力值计算

(1)得到对应于若干ψi角的衍射峰位2θi之后,采用最小二乘法将这些2θi-sin2ψi数据点拟合成直线,直线斜率M由式(4-60)计算:

式中 θi——被测材料的X射线衍射角;

θi——被测试样表面法线和衍射晶面法线的夹角。

(2)应力常数K按式(4-61)计算:

式中 E——被测材料相关晶面弹性模量

μ——被测材料相关品晶面泊松比

θ0——被测材料无应力状态下材料的X射线衍射角的1/2。

应力测定值按式(4-62)计算:

式中 σx——X方向的应力,MPa;

K——应力常数,MPa/(°)。(www.daowen.com)

(3)铁素体钢系和奥氏体钢系的常用辐射、衍射晶面和应力常数等如表4-3所示。

表4-3 铁索体和奥氏体钢系的常用辐射、衍射晶面和应力常数

注:在接收光阑处可采用厚度为0.016mm的钒滤波片;在接收光阑处不加钒滤波。

4.应力测试误差

对于晶粒细小、无织构的多晶体材料,由各种随机因素造成的应力测试误差可由公式(4-63)计算:

式中 Δσ——应力测试误差,MPa;

K——应力常数,MPa/(°);

ΔM——2θi-sin 2ψi拟合直线斜率误差。

ΔM按下式计算:

其中:

xi=sin2ψi

yi=2θi

式中,t(a,n-2)对应自由度为(n-2)、可信度为(t-a)的t分布值;n为ψ角的个数。

注:观察获得的对应于各个ψi角的衍射峰,如果峰形异常,或者各个衍射峰最大强度相差30%以上,得到的ΔM显著超出正常的测试误差范围,可以判定ΔM是由材料晶粒粗大或存在织构引起的,而不是正常的偶然误差。

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