实验七宏观残余应力的测定 一、 实验目的 1.了解X射线应力测定仪的基本结构特点和主要技术特性： 2.掌握0-45°法及si中法测定宏观残余应力的方法。 二、实验原理 晶体材料内的宏观残余应力将引起晶面间距有规律的变化，在X射线衍射实验中，晶面间距 的变化就反映为衍射角的改变。X射线应力测定就是通过测量衍射角20相对于晶面方位的变化 率计算材料表面的残余应力。 用X射线方法测量宏观应力，一般是在平面应力状态的假设下进行的。即垂直表面的正应力 E 0,=21+) cot9)元.820=k.M 180 0sin20 0s及切应力·，0云均为零，这时与主应力成任意中方向上的应力0，为： 中变动平面与试样表面的交线即为所测应力方向。若所测20~siΨ关系非线形，说明垂直 于表面应力·，·s或0云≠0。若试样中存在织构，也将出现非线性。为获得一系列已知的中方 向，可选取不同的入射方式，即固定中。法、固定中法及侧倾法。 三、X射线应力测定仪的特点 X射线应力测定仪实际上是一台衍射仪，做为测量宏观应力的专用设备，有如下特点： 1.测角器 应力仪的测角器在通常状态下是垂直的，即衍射仪平面垂直于水平面。它用立柱和横梁支 撑，伸出在主机体外，可在一定的范围内升降和转动，还可得到一定的仰角或俯角，以适应测量 实际工件的需要。 测角器上装有计数管座，X射线管座、扫描变速机构、标距杆座及光阑（其构造参见教科书中附 图)。 应力仪测角器的衍射几何特点与一般衍射仪有所不同，它是采用平行光束法而非聚焦法。平行光 束法允许试样表面位置有较大的误差而不造成衍射角明显的偏离，这对试样不是装在测角器的标 准位置上的情况是很必要的。为得到适当的平行光束，采用管片垂直于测角仪园的solr狭缝。标 距杆用于给被测试样定位，保证入射线、计数管轴线相交于试样表面的测点上（见图E5-1)。在18 实验七 宏观残余应力的测定 一、 实验目的 1．了解 X 射线应力测定仪的基本结构特点和主要技术特性； 2．掌握 0-45°法及 sin 2ψ法测定宏观残余应力的方法。 二、 实验原理 晶体材料内的宏观残余应力将引起晶面间距有规律的变化，在 X射线衍射实验中，晶面间距 的变化就反映为衍射角的改变。X射线应力测定就是通过测量衍射角 2θ相对于晶面方位的变化 率计算材料表面的残余应力。 用 X射线方法测量宏观应力，一般是在平面应力状态的假设下进行的。即垂直表面的正应力 σ33及切应力σ13，σ23均为零，这时与主应力成任意φ方向上的应力σφ为： ψ变动平面与试样表面的交线即为所测应力方向。若所测 2θ~ sin 2Ψ关系非线形，说明垂直 于表面应力σ33，σ13或σ23≠0。若试样中存在织构，也将出现非线性。为获得一系列已知的ψ方 向，可选取不同的入射方式，即固定ψ0 法、固定ψ法及侧倾法。 三、X射线应力测定仪的特点 X射线应力测定仪实际上是一台衍射仪，做为测量宏观应力的专用设备，有如下特点： 1． 测角器 应力仪的测角器在通常状态下是垂直的，即衍射仪平面垂直于水平面。它用立柱和横梁支 撑，伸出在主机体外，可在一定的范围内升降和转动，还可得到一定的仰角或俯角，以适应测量 实际工件的需要。 测角器上装有计数管座，X射线管座、扫描变速机构、标距杆座及光阑（其构造参见教科书中附 图）。 应力仪测角器的衍射几何特点与一般衍射仪有所不同，它是采用平行光束法而非聚焦法。平行光 束法允许试样表面位置有较大的误差而不造成衍射角明显的偏离，这对试样不是装在测角器的标 准位置上的情况是很必要的。为得到适当的平行光束，采用管片垂直于测角仪园的 soller狭缝。标 距杆用于给被测试样定位，保证入射线、计数管轴线相交于试样表面的测点上（见图 E5-1）。在 k M E               2 sin (2 ) 180 (cot ) 2(1 )