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-56~56℃ 120mm孔。
材料试验。 2100433B
X射线衍射法在测量铝合金厚板表面残余应力中的应用
X射线应力测量法是广泛应用的无损应力测量方法,本试验研究了X射线衍射法测量铝合金厚板表面残余应力。对7075淬火铝合金厚板的表面残余应力进行测量,得到了7075淬火铝合金厚板表面残余应力的分布区间和一般规律,并对表面残余应力分布的边缘效应进行了探讨。
用X射线衍射法测定振动时效后水电站钢岔管中的残余应力
介绍了采用振动时效技术消减水电站钢岔管焊接残余应力,以及用X射线衍射法进行焊接残余应力测试来对振动时效效果进行定量评价。并举例说明X射线衍射测试焊接残余应力的应用情况。
采用X射线衍射技术,能对各种金属材料零部件在铸造、锻造、焊接、热处理和机加工以及喷丸等表面处理后进行非破坏性残余应力检测,既可以在实验室铅玻璃防护罩内对试样进行测试(Z轴700mm自动行程),又可以携带到工作现场对各种成品零部件的不同部位(例如在120mm圆孔内部非破坏测试)进行残余应力的定量分析,并且在测量残余应力的同时测量剪切应力。
当一束单色X射线入射到晶体时,由于晶体是由原子规则排列成的晶胞组成,这些规则排列的原子间距离与入射X射线波长有相同数量级,故由不同原子散射的X射线相互干涉,在某些特殊方向上产生强X射线衍射,衍射线在空间分布的方位和强度,与晶体结构密切相关。这就是X射线衍射的基本原理。
1913年英国物理学家布拉格父子(W.H.Bragg,W.L.Bragg)在劳厄发现的基础,不仅成功地测定了NaCl、KCl等的晶体结构,并提出了作为晶体衍射基础的著名公式──布拉格方程:2dsinθ=nλ
式中d为晶面间距;n为反射级数;θ为掠射角;λ为X射线的波长。布拉格方程是X射线衍射分析的根本依据。
Darwin的理论称为X射线衍射运动学理论。该理论把衍射现象作为三维Frannhofer衍射问题来处理,认为晶体的每个体积元的散射与其它体积元的散射无关,而且散射线通过晶体时不会再被散射。虽然这样处理可以得出足够精确的衍射方向,也能得出衍射强度,但运动学理论的根本性假设并不完全合理。因为散射线在晶体内一定会被再次散射,除了与原射线相结合外,散射线之间也能相互结合。Darwin不久以后就认识到这点,并在他的理论中作出了多重散射修正。
Ewald的理论称为动力学理论。该理论考虑到了晶体内所有波的相互作用,认为入射线与衍射线在晶体内相干地结合,而且能来回地交换能量。两种理论对细小的晶体粉末得到的强度公式相同,而对大块完整的晶体,则必须采用动力学理论才能得出正确的结果。
物质结构的分析尽管可以采用中子衍射、电子衍射、红外光谱、穆斯堡尔谱等方法,但是X射线衍射是最有效的、应用最广泛的手段,而且X射线衍射是人类用来研究物质微观结构的第一种方法。X射线衍射的应用范围非常广泛,现已渗透到物理、化学、地球科学、材料科学以及各种工程技术科学中,成为一种重要的实验方法和结构分析手段,具有无损试样的优点。
X射线是一种波长很短(约为20~0.06埃)的电磁波,能穿透一定厚度的物质,并能使荧光物质发光、照相乳胶感光、气体电离。在用高能电子束轰击金属“靶”材产生X射线,它具有与靶中元素相对应的特定波长,称为特征(或标识)X射线。考虑到X射线的波长和晶体内部原子面间的距离相近,1912年德国物理学家劳厄(M.von Laue)提出一个重要的科学预见:晶体可以作为X射线的空间衍射光栅,即当一束 X射线通过晶体时将发生衍射,衍射波叠加的结果使射线的强度在某些方向上加强,在其他方向上减弱。分析在照相底片上得到的衍射花样,便可确定晶体结构。这一预见随即为实验所验证。