Page 31 - 理化检验-物理分册2023年第七期

DOI : 10.11973 / lh jy -wl202307004

准直管直径和摆动角度对残余应力测试结果的影响

黄丹蓝, 李丽敏, 王 颖, 张鸿通

( 北京北冶功能材料有限公司, 北京 100192 )
摘 要: 采用不同准直管直径和不同摆动角度对无应力粉末、 细晶材料、 较大晶粒材料进行残余
应力测试, 研究了残余应力测试结果的影响因素。结果表明: 不同准直管直径和不同摆动角度对无
应力粉末及细晶材料的残余应力测试结果影响不大, 对较大晶粒材料的残余应力测试结果影响较
大; 采用较大的准直管直径并增大摆动角度, 可以改善较大晶粒材料的衍射峰峰形及对称性, 提高
其测试结果的准确性。
关键词: X 射线衍射; 晶粒尺寸; 准直管直径; 摆动角度; 残余应力

中图分类号: TB301 文献标志码: A 文章编号: 1001-4012 ( 2023 ) 07-0015-04

Influenceofthediameterofthecollimatin g tubeandtheswin g an g leonthe

residualstresstestresults

HUANGDanlan , LILimin , WANGYin g ZHANGHon g ton g
,

( Bei j in gBei y eFunctionalMaterialsCor p oration , Bei j in g 100192 , China )

Abstract : Theresidualstressofstress-freep owder , fine- g rained materialandlar g e- g rained materialwas

testedb ydifferentcollimatordiametersanddifferentswin gan g les , theinfluencin gfactorsofresidualstresstest

resultswerestudied.Theresultsshowthatdifferentcollimationtubediametersanddifferentswin g an g leshadlittle

effectontheresidualstresstestresultsofstress-free p owderandfine- g rainedmaterials , buthada g reatinfluenceon

theresidualstresstestresultsoflar g erg rain materials.Usin galar g erdiameterofthecollimatin gtubeand

increasin g theswin g an g lecouldim p rovethep eaksha p eands y mmetr yofthediffractionp eakofthelar g er g rain

materialandim p rovetheaccurac y ofthetestresults.

Ke y words : X-ra y diffraction ; g rainsize ; collimatin g tubediameter ; swin g an g le ; residualstress
X 射线衍射技术是目前研究物质微观结构最有 晶粒尺寸的材料需选用合适的测试参数。利用 X
效的无损检测方法之一, 在物理、 化学、 材料科学等 射线衍射法测试材料的残余应力, 需要足够多的晶
领域中都得到了广泛应用 [ 1-3 ] 。多晶材料在经过形 粒参与衍射, 才能得到准确、 可靠的测试结果。增加
变、 相变等过程后, 材料内部晶粒会发生晶格应变, 参与衍射晶粒数目的方法有增大准直管直径法和摆
晶格应变会使晶面间距发生变化。根据布拉格方程 动法。准直管直径的大小决定了射出的 X 射线数
可知, 晶面间距的变化会导致衍射角度的变化, 通过 量, 增大准直管直径可以直接增大 X 射线照射在材
测定特定晶面在不同方位角的衍射角变化, 可以计 料表面的面积。摆动法是在探测器接收衍射信号的
算出材料的应力 [ 4 ] 。 过程中, 使 X 射线管和探测器在试样表面法线与应
在相同测试条件下, 对不同晶粒尺寸的材料进 力测试方向所构成的平面内左右回摆一定的角
行测试, 晶粒尺寸较大的材料会出现较大的线性偏 度 [ 5 ] , 获得的衍射峰形是在摆动范围内的各个角度
差, 导致其残余应力的测试结果不可靠。因此, 不同 下获得衍射峰线性叠加的结果。

1 试验方法
收稿日期: 2022-06-28
作者简介: 黄丹蓝( 1994- ), 女, 助理工程师, 主要从事金属材料
X 射线衍射分析工作 采用 X 射线应力分析仪对无应力奥氏体粉末、
平均晶粒度等级为 8.0 级的细晶面心立方材料、 平
通信作者: 李丽敏, k y 6@b yg c g .com
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