X射线测量应力一般是用特性x射线穿透深度相应的一种加权平均值来评定材料表面的应力。对由压延和磨削加工等产生表层应力梯度的材料,要测量其残余应力分布,用经典的sln。p法评定是困难的。因此,为评定这类应力分布,已提出多种新的测量方法。 本研究是根据两种特性x射线对金属的不同穿透深度,无损测量表层残余应力深度方向分布的简易方法。沧州欧谱此法可用于测量木材加工用的带形锯钢材(J1s sKS51)在压延加工、热处理及磨削加工磁粉探伤机后所产生的残余应力。为研究简易法的实用性,也用逐层削薄法精测了深度方向上的残余应力分布的变化。此时,对逐层削薄法测得的量值,根据x射线的穿透深度作了修正。这里对这种方法也同时作一介绍。 在理论分析中,假定平板试样呈各向同性,且残余应力只考虑与板厚z方向有关的平面应力状态。 2理论 逐层削薄法与测量衍射角的x射线透过深度的修正方法,设以入射角如进入试件内部的射线行程为f。透过深度为z以试件表面为原点,以深度方向为正。x射线因在试件内受到吸收影。层削薄探伤机时测出的衍射角20与深度z的关系通过最小二乘法作近似处理。应用该近似曲线和式(5)·求出衍射角2目的修正值。再根据此修正值,算出深度。时的实际残余应力。 2.2接x射线穿透深度简易测量残余应力的方法 在磨削和压延加工材料中,x射线入射的最表层残余应力在深度方向上多呈线性变化。沧州欧谱因此残余应力在深度方向的分布近似于线性,设其斜率为n、表面应力为氏,则分布于表层上的残余应力一(z)为对应力分布如式(6)的试件来说,衍射X射线的断面形状困衍射面深度不同而具有不同布拉格角的衍射X射线叠加而成的。因此.根据衍射线断面最大位置的衍射角所算出的应力口,对应于每一深。 实际x射线测量应力可根据2口一n。金属硬度计http://www.jinshuyingduji.com p曲线用最小二乘法求出,但此值是对应于九一00~45。的X射线穿透深度时的应力平均值。在此值上加上表示用于测量的特性x射线的标志,例如用Cr特性X射线’测量的应力是用%表示,假定应力梯度为直线,则对应于%的深度也可作为对应于仉一00~45。的深度平均值m 而求出。因此,根据一种特性x射线测量的应力值和其深度可定为一组,而使用两种X射线分别求得的应力和深度,能决定图5昕示的表面应力和应力斜率n。根据此方法能无损评定表甚上存在的残余应力的深度方向分布。 应用特性x射线应力测量设备(MSF一2M(株)制),用cr和co特性x射线进行应力测量。沧州欧谱利用半幅值法求出衍射角2目。在逐层削薄时交换x射线管球进行测量。x射线应力测量条件如表2所示。求线吸收系数时考虑了试件化学成分的组成。应在考虑了弹性性质与衍射面的关系后,才可使用x射线的弹性常数即纵向弹性系数和泊松比。削薄时,用电解研磨装置(cN:04E)l(株)制)在试件中心圆形(≠12ram)区域进行。因为只对极薄~层进行,所以不考虑削薄时试件的变形。 |