GB/T7704-2017

无损检测X射线应力测定方法

Non-destructivetesting—PracticeforresidualstressmeasurementbyX-ray

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  • 中国标准分类号(CCS)J04
  • 国际标准分类号(ICS)19.100
  • 实施日期2018-04-01
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无损检测X射线应力测定方法


国家标准 GB/T77042017 代替GB/T7704一2008 X 无损检测 射线应力测定方法 Non-destructivetesting一PraeticeforresidualstressmeasurementyX-ray 2017-10-14发布 2018-04-01实施 中华人民共利国国家质量监督检验检疙总局 发布 国家标准化管理委员会国家标准
GB/7704一2017 前 言 本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草 本标准代替GB/T7704一2008《无损检测X射线应力测定方法》 本标准与GB/T7704一2008相比主要变化如下 -增加了衍射峰、衍射角、半高宽、残余应力等术语的定义,增加了定义和符号表(见第3章) 增加了三维应力分析(见第4章); 增加了双线阵探测器侧倾法见第5); 增加了各种测定方法的原理图(见第5章); 增加了仪器的配置及其技术要求(见第6章); 增加了材料及其材料特性(见第7章); 增加了测定结果评估(见第10章》 增加了附录A衍射峰半高宽; 增加了附录B穿透深度修正; 增加了附录c应力参考样品及设备检定 增加了附录D等强度梁法实验测定X射线弹性常数和应力常数K: 增加了附录Ex射线应力数据处理方法; 增加了附录F实验法测定x射线弹性常数, 增加了附录G主应力和主应力方向的计算; 删除了原附录AX射线应力测定常用方法(2008年版) 删除了原附录B确定衍射峰位置的方法(见2008年版); 删除了原附录c随机因素造成的误差计算方法(见2008年版); 修改了试样的处理(见第7章;2008年版的第6章). 修改了测定程序(见第8章;2008年版的第6章). 本标准由全国无损检测标准化技术委员会(SAc/Tc56)提出并归口 本标准起草单位;上海材料研究所、河北邯郸爱斯特应力技术有限公司爱派克测试技术(上海)有 限公司、科学院力学研究所、工程物理研究院材料研究所 本标准主要起草人;巴发海、吕克茂、潘海滨,李正阳、王滨、窦作勇,柴泽、薛宇,李凯 本标准所代替标准的历次版本发布情况为: GB/T7704一1987,GB/T77042008
GB/7704一2017 无损检测X射线应力测定方法 范围 本标准规定了x射线应力测定原理,术语、符号、测定方法、,设备、试样、测定程序、报告和测定结果 评估 本标准适用于具有足够结晶度,在特定波长的X射线照射下能得到连续德拜环的晶粒细小,无织 构的各向同性的多晶体材料 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的 凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文 件 凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件 JB/T9394X射线测定仪技术条件 术语和定义、符号 3.1术语和定义 下列术语和定义适用于本文件 3.1.1 残余应力residualstres 在没有外力或外力矩作用的条件下构件或材料内部存在并且自身保持平衡的宏观应力 3.1.2 衍射峰ditfractionpeak 在满足布拉格定律的条件下X射线衍射强度沿反射角的分布曲线 注:反射角指人射X射线的延长线与反射X射线之夹角 3.1.3 衍射角difraetionangle 20 人射X射线的延长线与衍射线之夹角,亦即衍射峰位角 注:20在不特指衍射角的情况下也用于泛指任意反射角 3.1.4 半高宽fulwidthathalfmaximumm;FwHN 衍射峰去除与布拉格衍射无关的背底之后最大强度1/2处的宽度 注参见附录A 3.1.5 衍射晶面方位角azimuthangleofdiftractioncrystalplane 更 衍射晶面法线与试样表面法线之夹角
GB/T7704一2017 3.1.6 应力方向平面 stressdirectionplae 更平面 在应力测定中衍射晶面方位角重所在的平面 3.1.7 扫描平面 scanninglane 20平面 人射X射线与被探测器接收的衔射线所组成的平面 3.2符号 本文件中使用的符号和定义见表1所示 表1符号和定义 符号 定义 布拉格角,衍射角20的1/2,亦即人射X射线或衔射线与衍射晶面之夹角(") y 人射角,即人射线与试样表面法线之夹角(') 扫描平面相对于试样表面法线的夹角 在X=0即扫描平面垂直于试样表面的条件下人射X射线与试样表面之间的夹角 衔射晶面法线在试样平面的投影与试样平面上某一指定方向之夹角 晶面指数为(hk)的品面族 hkl 声和y角定义的方向上的应变 ey d 材料无应力状态的晶面间距 法线处于克和重角定义方向上的晶面间距 d9 o 正应力分量(i=1,2,3 切应力分量(i乡;i、j=1,2,3 试样坐标系.s由操作者定义 S,S,S L,L,L 实验室坐标系 S,sg hk/晶面的X射线弹性常数 只 x射线穿透深度 lP 洛伦兹偏振因子 吸收因子 lQ 实验室间认证的应力参考试样 实验室内部认证的应力参考试样 lQ 检定的IQ应力参考试样的正应力值 omm 检定的I.Q应力参考试样的切应力值 rem LQ试样的正应力值 o LQ试样的切应力值 rm
GB/7704一2017 表1(续》 符号 定义 LQ试样衍射峰的平均宽度 测定的参考试样的正应力值 aeu 测定的参考试样的切应力值 krmand 测定的参考试样的衔射峰平均宽度 Lktcrmined 检定的IQ试样正应力、切应力及衍射线宽重复性 raert,rren 检定的lQ试样正应力、切应力及衍射线宽重复性 rre,rre R,R 正应力,切应力的再现性 X射线被长 Tr() 应力张量的迹 I hk)衍射峰净积分强度 XECs X射线弹性常数 S,SR 重复性与再现性标准偏差 积分宽度,即衍射峰去除与布拉格衍射无关的背底以后积分面积与最大强度之 声角方向的正应力 作用面上垂直于试样表面方向的切应力分量 应力测定原理 4.1应力测定基本原理 对于多晶体材料而言,宏观应力所对应的应变被认为是相应区域里晶格应变的统计结果,因此依据 X射线衍射原理测定晶格应变可计算应力 在构件负载的情况下,测得的应力值是其残余应力与载荷应力的代数和 在X射线应力测定中建立如图1所示的坐标系统
GB/T7704一2017 说明: s -垂直于试样表面的坐标轴(试样表面法线); o 试样表面上的一个点 OP -空间某一方向; S -OP在试样平面上的投影所在方向,亦即应力a,的方向和切应力r,作用平面的法线方向 注在X射线应力测定中,将oP选定为材料中衍射晶而(hk的法线方向,亦即人射光束和衍射光束之角平分线 见图5). 与x射线衍射应力测试相关的正交坐标系 图1 根据弹性力学理论在宏观各向同性多晶体材料的O点,由中和y(见图1)确定的oP方向上的应 变可以用如下公式表述 e=s"(e十睡十;)+s“"id.co=y书 -S!acos'中十osin币十rgsin2)sinw十 su 1r3cos十Tsin)sin2y S 式中 材料的o点上由夕和必确定的hk/OP方向上的应变 e, s/,s"" 材料中(hk}晶面的x射线弹性常数; O点在坐标s,s,和s,方向上的正应力分量; ,d,d, d O点以S为法线的平面上s;方向的切应力 r12 0点以s为法线的平面上S,方向的切应力; T 0点以s,为法线的平面上S,方向的切应力 式中材料中'wk八)品而的X射线弹性常数s,"和s"由材料中hA晶面而的杨低模量尸相泊松 比》确定,一般表达为 s 1十 -S= R
GB/7704一2017 设应力分量 ,为s,方向的上正应力(见图1)了,为",作用面上垂直于试样表面方向的切应 力,则 a,=(ancos2十口sin2中十rigsin2中 T, =(T13cos少十T3sinp 故式(1)可以写作 e=s/(di十d十d:)十sdcos=十S!a,sin*重十S了,sin2y ( 式中: 内方向上的正应力分量; o,作用面上垂直于试样表面方向的切应力分量 对于大多数材料和零部件来说,X射线穿透深度只有几微米至几十微米,因此通常假定oa=0在 X射线穿透深度很大或者多相材料的情况下应谨慎处理,参见附录B),所以(6)式可以简化为 7 e=S/(a十a S/a, sr,sin2y ,m罗+ 使用x射线衍射装置测得衔射角20郎,根据布拉格定律求得与之对应的晶面间距为d,则晶格 应变Ev可用晶面间距来表示 sin0 1ay E妆=In =ln d sin09 式中: 牌 -材料的O点上(hk)由中和更确定的OP方向上的应变 -材料无应力状态对应于'hk)的布拉格角; 0, 衍射角2,的1/2; 20 材料的0点上以OP方为法线的(hk}所对应的衍射角,由衍射装置测得; 材料无应力状态{hk的晶面间距; d 材料的O点上以oP方为法线的(hk)的晶面间距,由测得的2O求出 d 式(8)为真应变表达式,亦可使用近似方程 d业 e参 9 0 10 e'一(Ow-.,) ”cot! 180 使用式(8)计算应力时不需要d和的精确值 式(9)和式(10)为近似计算公式 4.2平面应力分析 在平面应力状态下,T;=T =d;=0,则式(7)变为 e妆=s(a十da)十Sla,sin必 1) 式(11)表明试样O点中方向的正应力 ,与晶格应变eW"呈正比关系 将式(11)对sin重求偏导 数,可得 SE 7" 12 1/2)S, sin业 ae4 见8.4.5,示例如 使用测得的一系列对应不同重角的e,采用最小二乘法求得斜率 sin 图2),然后按照式(12)计算应力d,
GB/T7704一2017 sinfu -800 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.0 1000 200 400 1600 800 2000 2200 图2平面应力状态下;'与sin里关系实例 在使用(10)的情况下: 320 a,=K 13 亚 a sin 式中 K 应力常数 - K cotO (l4 180 2十 - 720 w 斜率 由实验数据采用最小二乘法求出见8.4.5,示例如图3) sin亚 156.6 156.5 156.4 156.3 号 156.2 156.1 156.0 155,9 0.00.10.20.30.40.50.6 sinPv 图3平面应力状态下20与sin'y关系实例 4.3三维应力分析 如果在垂直于样品表面的平面上有切应力存在(0或下0或二者均不等于零),则e妆与 siny的函数关系呈现椭圆曲线,即在y>0和y<0时图形显示为“分叉”(示例如图4) 对于给定 角,使用测得的一系列士重角上的应变数据,依据(7)式采用最小二乘法可以求出a,和了,
GB/7704一2017 1000 800. 十U 600 400 200 -200 400 0.0 0.2 0.3 0.40.50.60.7 0.8 sin'w 示料为怕系朋,使用etk,稻射士" 注 3=5.81×10- MPa-',表面强力磨削 测试计算结果;a= ,=33.1lMPa MPa.t= 163,6 图4三维应力状态正负更角的曲线分叉示例 如果o.;夫0,变换式(6),则 ,MkM =su(十 十口)十 s s" d十 i(o一口3sin'更十 ir,sin2更 E4y 2S (15 对于给定中角,使用测得的一系列士重角上的应变数据,依据式(15)采用最小二乘法可以求出a 和r,(见8.4.5) 在3个或3个以上不同的中之下,分别设置若干士必角进行测量,可以计算出应力 张量 测定方法 5.1概述 依据第4章,使用X射线衍射装置在指定的中角方向和若干w角之下分别测定衍射角2,w(或由 此进一步求出应变e),然后计算应力 基于现有不同种类衍射装置的几儿何布置,应力测定方法可分为 同倾固定 法(也称u法,见5.2); 同倾固定必法(见5.3); 侧倾法(也称X法,见5.4); 双线阵探测器侧倾法(修正X法,见5.5); 侧倾固定重法(见5.6); 粗晶材料摆动法(见5.7). X射线应力分析用到的基本角度关系如图5或图6所示 图5按照应力仪的结构规定了试样表面 法线,应力方向、人射角y.、衍射角20衍射晶面法线.7角、应力方向平面等等参量的关系 图6则按 照衔射仪的原理和结构,使用试样坐标和实验室坐标联合表述有关角度和旋转轴的关系
GB/T7704一2017 说明: 试样表面测试点 02 O点试样表面法线 X射线管; D X射线探测器; yy -x射线人射角" 20 衍射角 衍射晶面方位角; 衍射晶面法线,人射线与衍射线之角平分线 )=(180一2)/2 OX 应力方向 应力方向平面(更平面); 衍射峰 图5X射线应力分析的主要角度关系暨同倾固定y 法示意图
GB/7704一2017 XR 20 S=lg=nw 说明: S,S,S 试样坐标系; 实验室坐标系 L1,lL2,l 射线管; D 探测器 试样 sr X射线人射角; e 布拉格角; 20 衍射角 w轴旋转的角度 wR R 乡轴旋转的角度 xR X 轴旋转的角度 图6o方法的o=0和x=0状态暨x法的y=0状态 5.2同倾固定更,法(o法 同倾法即应力方向平面(w,平面)与扫描平面(20平面)相重合的应力测定方法 固定w 法即探测器工作时人射角w,保持不变的应力测定方法 同倾固定 法(o法)如图5和图7、图8所示,是同倾法与固定w 法相结合的测试方法 该方法 的仪器结构比较简单,对标定距离设置误差的宽容度较大 图5描述的是探测器扫描的同倾固定Y,法 在这种条件下 重=更 十 16 180一20 17 图7描述了采用线阵探测器的w法(同倾固定y 法) 它是在图6基础上将试样绕轴旋转一个 w角之后的状态,此时w=90"一w.,所以当y=0,则w=0,(如图6);当w>0,则o=0十w(如图5); 当y<0,则w=0一|wl如图7). 图8描述了利用两个线阵探测器对称分布于人射线两侧接收反射线的w法,亦符合同倾固定y 法的要求 对应于每一个w 角均可以同时得到对应于不同重角(w和w.)的两个衍射峰,这样的方 法可以提高测试工效
GB/T7704一2017 重=y 18 一7 业 (19 Y十" olR SP o=0+ S1 26 R l3=n 同倾固定y 法(单线阵探测器o法)衍射仪图示 图7 说明 -o点试样表面法线; OZ OX -应力方向; V -X射线人射角; D -左线阵探测器; 20 -左线阵探测器测得的衍射角; -20对应的衍射晶面方位角; " 右线阵探测器; D 2n" 右线阵探测器测得的衍射角" 对应的行射品面方位角 , -20, 图8同倾固定y 法(双线阵探测器o法) 10
GB/7704一2017 5.3同倾固定,法(0-20扫描法 固定重法是将探测器和X射线管作同步等量相向作4扫描,或作g20扫描,使得在获得一条衍 射曲线数据的过程中更角保持不变,亦即参与衍射的晶粒群固定不变的应力测定方法 就应力分析方 法sin'更原理而言,固定更法具有更加明晰的物理意义,对于具有轻微织构或晶粒稍微粗大的材料, 此 方法可以显示其优势,因为该方法可以在一定程度上避免因参加衍射晶粒群的改换和参加衔射晶粒数 目的变化而致使衍射峰发生畸变 注1;0-0扫描即人射线和接收线同步相向(向背)改变一个相同的微动角度0,二者合成一个2-20扫描步距 注2;020扫描是针对以固定Y,法测角仪而设计,扫描起始时,使人射线和探测器的接收线二者关于选定的晶面 法线对称;在扫描的每一步接收x射线时,使X射线管和探测器一起沿一个方向改变一个步距_/之后,探测 器再向反方向改变一个2倍的4步距角为20),以保证在接收衍射线的时刻,上述二者一直处在关于选定 的晶面法线对称的状态 同倾固定重法的要点是在同倾的条件下实施4-2扫描的固定法(如图9所示). 说明 -o点试样表面法线 02 ON -衍射晶面法线; oX -应力方向 -X射线管; 探测器(计数管) 20 -衍射角 注,扫描起始时X射线管和探测器关于晶面法线ON对称分布;扫描寻峰过程中实扈42扫描,使二者相对于选 定的品面法线oN等量相向或相反而行,探测器采集的每个时刻均二者保持关于晶面法线oN对称 图9同倾固定更法 5.4侧倾法(X法 侧倾法(X法)是应力方向平面(更平面)与扫描平面(20平面)相互垂直的应力测定方法 在测定 过程中,20平面绕X轴相对转动如10和图11所示,它与试样表面法线之间形成的倾角即重角 侧倾法(X法)的特点是衍射峰的吸收因子作用很小,有利于提高测定精度;20范围与重范围可以 根据需要充分展开;对于某些材料需要时可以使用峰位较低的衍射线例如峰位在145"之下)测定应 力;对于某些形状的工件或特殊的测试部位具有更好的适应性 使用线阵探测器的侧倾法图如10和图1所示 1
GB/T7704一2017 心出 说明: oz -o点试样表面法线 -衍射品面法线; oN ox -应力方向; -X射线管; -线阵探测器 参考无应力状态的刀角; -衍射角 -20平面转轴; 衍射晶面方位角 图10设置负] 角的侧倾法 和心 206 门 说明: S,S.,S 试样坐标系; 实验室坐标系 L1L2,L 衍射晶面法线; 衍射角; 2 -29平面转轴 衍射晶面方位角 注:设w=0等同于设那角 图11侧倾法(x法)的衍射仪图示 12
GB/7704一2017 图10和图11的布置又可称为有倾角(意为X射线偏离OX乙平面)侧倾法 以图10为例,在20 平面里,右侧设置一个线阵位敏探测器D,探测器的中心接收线与垂直于试样表面的OXZ平面呈”角 [试样无应力状态的刀角,计算公式为(16),式(17);左侧则设置人射线,使之与OXZ平面呈一)角,于 是衍射晶面法线名义上在OXZ平面(w平面)以内,20平面与试样表面法线之夹角直观地呈现为w 角 图11按衍射仪的结构采用试样坐标和实验室坐标联合表述了侧倾法(X法),w=0等同于设置负 》角在图1)中衔射晶面达线i,试样坐标的s,和实验室坐标L 的重合,y-0,而图1b)表明试 样绕X轴转动之后,试样坐标的S,与衍射晶面法线7,实验室坐标的L 之夹角呈现为重角 5.5双线阵探测器侧倾法(修正法 说明 0Z -O点试样表面法线; NO 人射线; OX 2L -应力方向; -左探测器测得的衍射角 -20平面; 20R 右探测器测得的衍射角; X ON x射线管 左衍射晶面法线(对应于20); D 左探测器; ONR 右行射晶面法线(对应于20) D 右探测器; 图12双线阵探测器侧倾法(修正x法 13
GB/T7704一2017 26 说明: -X射线管; 探测器1. D D -探测器2 注1图b)中标出y角和X角,明确了y角和X角物理意义的区别 注2:图c)为衍射极射赤面投影图,其中X代表人射线,空心圆圈O代表行射线,实心圆点代表衍射晶面法线 图13双线阵探测器侧倾法(修正x法)的衍射仪图示 双线阵探测器侧倾法的几何布置如图12和图13 以图12为例,在20平面里人射线在垂直于试 样表面的OXZ平面内.而两个线阵探测器DL和DR对称地分布于人射线NO两侧 值得注意的是 在此情况下衍射晶面法线ONL和ONR并不在OXZ平面以内,人射线以及20平面与试样表面法线的 夹角为Y 角(或称X角)而非重角 图13按照衍射仪的结构使用实验室坐标和试样坐标联合表述了 双线阵探测器侧倾法 图13b)两条弧形箭头指示出左右两个真实的重角 在绕X轴改变Y 角的过 程中,对应于左右两个探测器的衍射晶面法线的轨迹分别构成圆锥面,图13e)为衍射的极射赤面投影 图,清晰描述了在改变X角的过程中衍射晶面法线的移动轨迹(实心圆点) 在这种情况下, (20 必=cos'coY,sin) 取两个探测器测得的应变的平均值,用于计算其对于siny 的斜率,修正后方可得到正确的应力 值 设两个探测器测得的应变分别为e和e,,则 7(e/十e, (21 72S cos' asin重 而,作用面的y方向切应力 a(e 22 T 172S sin2n. sin重 式(21)和式(22)中: 图12中O点x方向正应力 图12中o点垂直于OX的平面上oY方向的切应力分量 14
GB/7704一2017 5.6侧倾固定更法(即0-0扫描法》 说明 0Z -试样表面法线; O -衍射晶面法线; OX -应力方向; x射线管 探测器 -2平面 平面应力方向平面) y! OY -2平面转轴; 20 -衍射角 注:在20平面里,X射线管与探测器对称分布于y平面两侧并指向被测点o,二者作同步、等步距相向或相反扫描 即0-0扫描 图14侧倾固定更法 侧倾固定重法是侧倾法与固定重法的结合 如图14所示,其几何特征是2平面与重平面保持 垂直;在20平面里,x射线管与探测器对称分布于y平面两侧并指向被测点O,二者作同步相向扫描 即/扫描) 这样,在扫寻峰过程中衍射晶面法线始终固定且处于w平面之内 该方法除兼备上述 侧倾法和固定重法的特征之外,还有吸收因子恒等于1,因而衍射峰的峰形对称,背底不会倾斜,在无 织构的情况下衍射强度和峰形不随y角的改变而变化,有利于提高定峰精度 5.7摆动法 摆动法是在探测器接收衍射线的过程中,以每一个设定的重角(或w 角)为中心,使X射线管和 探渊器在事平面内左右回摆一定的角度(士公y"或士公w,)的应力渊定方法 这种方法容观上增加 材料中参加衍射的晶粒数,是解决粗晶材料应力测定问题的近似处理方法 在5.2一5,6所述各种方法 的基础上均可增设摆动法 摆角Ay或Ay一般不超过6" 另外也可采取样品平面摆动法以及沿德 拜环摆动法 15
GB/T7704一2017 6 仪器 6.1基本要求 X射线衍射应力测定仪器应满足JB/T9394的规定,并具有如下配置 应配置X射线管和探测器,应具备确定乡角,改变必角和在一定的20范围自动获得衍射曲线 的功能 应能实现本标准所列测定方法之一,或兼容多种方法,满足相关的角度范围要求和整机测试 精度; 软件具有按照本标准规定进行数据处理,确定衍射峰位和计算应力值的功能; 应配备零应力粉末试样和观察x射线光斑的荧光屏; X射线管高压系统,管压宜不低于30kV,管流宜不低于10mA 专用装置可采用较小功率; 根据其辐射剂量的大小,仪器应具备合适的X射线防护设施 6.2X射线管的配备 仪器宜配备各种常用靶材的X射线管以备用户选择 常用靶材包括Cr,Cu、Mn、Co等 6.3探测器 可选择不同类型的X射线探测器: 单点接收的探测器(通过机械扫描获得衍射强度沿反射角的分布曲线); 线阵探测器(可一次获得整条衍射曲线); 面探测器(可一次获得整个或部分德拜环) 选择不同类型的探测器时宜注意到各类探测器的特点和技术要求: 单点探测器,通过0-0扫描或0-20扫描可实现固定法,且允许采用稍宽的接收窗口实现卷 积扫描,以便荻得较高的衍射强度 线阵或面探测器,能显著节省采集衍射曲线的时间,提高测试工作效率 线阵探测器应有一定 的能量分辨率,以获得适宜的衍射曲线峰背比;应避免因探测器饱和而扭曲衍射峰形 6.4测角仪 作为应力测定仪器的测量执行机构,测角仪应包括X射线管和探测器,应具备确定卓角,改变里角和 在一定的20范围自动获得衍射曲线的功能 对测角仪的基本要求如下 20回转中心、更回转中心,X射线光斑中心、仪器指示的测试点中心四者应相重合; -接收反射线的20总范围;一般高角不小于167",低角宜不大于143";某些专用测试装置不受此 角度范围的限制; -线阵探测器本身覆盖的2宽度宜不小于衍射峰半高宽(参见附录A)的3倍; 20最小分辨率宜不大于0.05°:; Y 角或重角的范围一般宜设为0"一45",需要时可增大范围,可增设负角;针对特定条件的专 用装置不受此角度范围的限制 w 角或y角的设置精度应在士0.5"范围之内; -应具备用以指示测试点和应力方向的标志; 应有明确的标定距离 -测角仪回转中心至测角仪上指定位置的径向距离,并应具备调整距 离装置和手段; 16
GB/7704一2017 应有w 角或重角的指示,并应具备校准w 角或重角的装置和手段; -X射线管窗口宜装备用以选择光斑形状和尺寸的不同规格的狭缝或准直器 应配备K辐射滤波片 6.5检定 设备应定期检定 设备的机械或者电子器件有重要变化之后,也应对设备重新进行检定 设备的 检定宜使用如,无应力试样)LQ或ILQ应力参考样品(见附录C)进行 个II.Q应力参考样品的获得需要通过至少5个实验室的循环测试比对 无应力粉末试样以及 II.Q或LQ应力参考样品及设备认证,见附录c 对于无应力铁粉,使用CrKa辐射和(211)晶面.仪器连续测试不少于5遍,所得应力平均值应在 士14MPa以内,其标准差宜不大于7MPa;如果标准差超过14MPa,则应调整仪器或测量参数 等强度梁试验(参见附录D)可作为检验仪器测定准确度的另一手段 依据仪器对等强度梁加载状 态测试所得的应力值o,和载荷应力,与其残余应力口,的代数和(o十o,)的偏差la,一d十o,的大 小,可判定仪器是否合格;评判标准可参考对无应力铁粉试验结果的要求 建议采用40Cr钢制作梁 体,试验应满足如下条件 cK 辐射.(2)晶面s"=5.81XI0”m:/八N,.或K=一318MPa/(o 加载用砝码质量符合计量标准 -执行本标准规定的方法进行测定 梁体的装卡位置方向应正确且稳固牢靠; 梁体经过调质、矫直和充分的去应力退火,然后采用电解或化学抛光去除表面氧化层 测试点应确定在梁体的中心线上,离装卡线的距离大于梁体厚度的3倍; 应力方向与中心线一致; -梁体中心线为主应力方向 试样 7.1试样及其材料特性 7.1.1概述 本方法原则上适用于具有足够结晶度,在特定波长的X射线照射下能得到连续德拜环的晶粒细 小无织构的各向同性的多晶体材料 在下列条件下本方法存在局限性 -试样表面或沿层深方向存在强烈的应力梯度; 材料存在强织构 材料晶粒粗大; -材料为多相材料; 衍射峰重叠; 衍射强度过低,衍射峰过分宽化 7.1.2试样材质参数 为测量和计算残余应力,试样材质的如下参数是必要的 -材料中主要相的晶体类型和衍射晶面指数 X射线弹性常数或应力常数; 17
GB/T7704一2017 -试样材料的成分和微观组织结构,主要相的品体学参数; 材料或零部件的工艺历程,特别是其表面最后的工艺状态 7.1.3试样的形状、尺寸和重量 使用X射线应力测试仪器原则上可对各种形状、尺寸和重量的零部件或试样进行测试;但是依据 实际情况有如下规定 所选择的测试位置应具备测试所需的空间和角度范围 截取的试样最小尺寸,应以不导致所测应力的释放为原则 零件的最小尺寸,应以能获得具有一定衍射强度和一定峰背比的衍射曲线为原则 个测试点的区域宜为平面;如遇曲面,针对测试点处的曲率半径,宜选择适当的X射线照射 面积,以能将被照射区域近似为平面为原则见8.1.3); 注:测试点通常为有一定面积的小区域 在需要将试样夹紧在工作台上的情况下,应保证不因夹持而在测试部位产生附加应力 7.1.4材料的均匀性 根据应力测定基本原理(见4.1),要求在X射线照射区域以内的材料是均匀的,故应尽量选取成分 和组织结构同质性较高的区域作为测试点,并注意不同的y角下X射线穿透深度不同,考虑成分和组 织结构沿层深的变化 对于多相材料,在各相的衍射峰互不叠加的前提下,分别测定各相应力 .,,则总的残余应力o""由 材料中各相应力口的贡献共同确定: 23 -习x" 式中 al" 材料总的残余应力; -i相在材料中所占的体积百分比 i相的应力,由其'hk)晶面的衍射测得 7.1.5材料的晶粒和相干散射区大小 根据应力测定基本原理(见4.l),要求被测材料晶粒细小 在测试点的大小不属于微区的情况下 材料的晶粒尺寸宜在10m1004m范围 晶粒和相干散射区大小宜满足如下条件之一 -选定测试所需光斑尺寸,在固定w或Y 的条件下,任意改变几次X射线照射位置,所得衍射 线形不宜有明显差异,其净峰强度之差不宜超过20% 选定测试所需光斑尺寸,使用专用相机拍摄的德拜环应呈均匀连续状 7.1.6材料的织构度 根据应力测定基本原理(见4.1),要求被测材料是各向同性的 材料中应无明显织构 判断材料中的织构度可遵循如下规定;如对应于各个y角的衍射峰积分强度,其最大者和最小者 之比大于3,可判定材料的织构较强 7.1.7试样的X射线穿透深度 对某些原子序数较低的材料,或者在使用较短波长X射线的情况下,宜采用掠射法或利用较大的 重角进行应力测定,以减弱穿透深度的影响 18
GB/7704一2017 7.1.8涂层和薄膜 测定涂层的残余应力,应以涂层材料和基体材料的衍射峰不相互重叠为前提条件 应注意到涂层材料的弹性常数值与块状材料未必相同 7.2试样的处理 7.2.1测试点的表面状态和处理方法 试样测试点的表面状态一般应满足如下要求 -对于实验目的而言应具有代表性; 粗糙度Ra宜不大于10m; 应避开无关的磕碰划伤痕迹 表面处理的基本原则应尽量避免施加任何作用,以维持试样表面原有的应力状态 针对不同情况 表面处理具体办法如下 在被测点有氧化层,脱碳层或油污,油漆等等物质的情况下,可采用电解抛光的方法或使用某 种有机溶剂、化学试剂加以清除 在此应注意防止因某种化学反应腐蚀晶界或者优先腐蚀材 料中的某一相而导致的局部应力松弛 在所选择的测试部位表面粗糙度过大或者存在无关的损伤及异物,需要使用砂轮或砂布打磨 的情况下,则应在打磨之后采用电解或化学抛光的手段去除打磨影响层;然而此时须知测得的 应力可能与原始表面有所不同 7.2.2测定应力沿层深分布的试样处理方法 7.2.2.1概述 应力沿层深分布的函数关系可通过若干次交替进行电解(或化学)剥层和应力测定的办法求得 在某些情况下利用X射线穿透深度的变化,例如使用不同波长的X射线或使试样倾斜不同的角 度,也可以得到应力沿深度方向分布的参考数据 7.2.2.2剥层 建议采用电解抛光或化学腐蚀的方法对测试点进行剥层 如果需要进行深度剥层,也可使用机械 包括手工研磨)或电火花加工的方法,但是在此之后还应经过电解抛光或化学腐蚀的方法去除因这些 加工而引人的附加残余应力 注,电解抛光或化学腐蚀也有可能引起应力松弛,其原因包括原表而应力层的去除,表面粗糙度的变化表面曲率 的变化或者品界腐蚀等 如果是试样整体剥层,或者相对于整个试样体积而言去除材料的体积比较大,在计算原有应力场的 时候需要考虑应力重新分布的因素 如果只对试样进行局部剥层,并对剥层面积加以合理限制(规定剥 层面积与整个试样表面积之比、剥层面积与X射线照射面积之比,限制剥层深度等),特别是在有行业 规定的情况下,允许不考虑电解或化学剥层引起的应力松弛 7.2.2.3剥层的厚度评估 剥层的厚度应使用相应的量具测定 对于非平面和粗糙度较大的测试区域,如果剥层改变了原来 的曲率和粗糙度,建议记载实际状况备考 7.2.3大型或复杂形状工件的测试及表面处理方法 对于大型和形状复杂的工件,可使用合适的大型支架或专用工装将测角仪对准指定的待测部位进 9
GB/T7704一2017 行测试,尽量避免切割工件 如果必须切割工件,则应尽量避免改变被测部位原有的应力状态 切割工作可遵循如下规定 不宜使用火焰切割; 使用电火花线切割或机械切割时,应尽量加强冷却条件,减少切割所导致的温升; 测量部位应尽量远离切割边缘,以减小垂直于切割边缘方向上应力松弛的影响,建议测量部位 至切割边缘的距离大于试件该处的厚度 8 测定程序 8.1测定条件和参数的选择 8.1.1测定方法的选择 选择测定方法的原则如下 考虑被测点所处的空间条件和待测应力方向,选择测定方法应保证测角仪的动作不受干涉(见 5.l5.6); 在空间条件允许的情况下,应尽量选择X射线吸收因子的影响较小,乃至吸收因子恒等于1 的测定方法(见5.4和5.6) 在满足测定精确度要求的前提下,也可选择对标定距离设置误差的宽容度较大的方法(见5.2); 在条件具备的情况下,尽量选择固定重法(见5.3和5.6); -对于晶粒粗大的材料可选择摆动法 8.1.2定峰方法的选择 定峰方法即在测得的衍射曲线上确定衍射峰位衍射角20)的方法 选择定峰方法的原则如下 在能够得到完整的钟罩型衍射曲线的条件下,可选择交相关法、半高宽法、重心法、抛物线法或 者其他函数拟合法(见附录E.3) 宜尽量选择利用原始衍射曲线数据较多的方法 在采用侧倾固定?法的前提下如果因为某种原因无法得到完整衍射曲线而只能得到衍射峰 的主体部分,或者衍射峰的背底受到材料中其他相衍射线的干扰,则作为近似处理,可不扣背 底,而采用抛物线法或“有限交相关法”定峰(见附录E.3.4),同时注意合理选择取点范围,尽量 避免背底的干扰 在一次应力测试中,对应于各必角的衍射曲线定峰方法应是一致的 8.1.3照射面积的选择 照射面(X射线光斑)的面积大小可通过选用不同直径的准直管不同尺寸的狄缝而获件 选择X射线光斑的原则如下 根据测试目的和要求的应力分布分辨率确定光斑尺寸 根据试件表面的应力分布梯度确定光斑尺寸;对于表面应力分布梯度较为平缓且曲率半径较 大的试样,可选用适当的较大的照射面积;如果在某一方向上应力分布梯度较大,则应缩小这 个方向上的光斑尺寸; 根撒试件被调点处的曲率半径大小确定光斑尺寸;对于曲率半轻比较小的试样,应买用较小的 光斑,保证在设定的重和2范围里人射和反射的X射线不被弧形测试面本身部分地遮挡,并 符合本文件7.1.3第4条规定 参考的原则:光斑直径宜不大于测试点曲率半径的0.4倍 8.1.4辐射,衍射晶面和应力常数的选择 总原则依据布拉格定律,针对现有试样材料的晶体结构合理确定辐射和衍射晶面,力求得到孤立、 20
GB/7704一2017 完整、峰高(强度)、峰背比较好的衍射峰 表2给出常用材料的晶体结构、推荐使用的辐射和衍射晶面,并给出相应的衍射角20,x射线弹性 常数s和s及应力常数K,供参考 X射线弹性常数也可参照附录F计算获得 对于某些不 同成分的合金、陶瓷以及表中未列出的材料.其X射线弹性常数或应力常数可以查阅资料.也可以通过 实验求出 注:如果选取的X射线弹性常数或应力常数K不正确,势必给测定结果带来系统误差 但是在对比性试验中这种 系统误差一般不影响对实验结果的分析和评判 在辐射、晶面选择方面还应当关注如下因素: 般说来衍射峰位越高则应力测定误差越小 某些情况下也可使用角度较低的衍射线(例如 在139"至124"之间),但是不建议使用低于120"的衍射线 选择的衍射峰不宜太靠近仪器的20极限; 在选择辐射和晶面的时候,宜选择多重性因数较大的晶面,以避免或减弱织构的影响; 选择辐射宜尽可能避免导致试样材料产生荧光辐射,可遵循的原则是 Z靶乙样 25 式中: -肥材的原子序数 Z -试样材料的原子序数 Z样 也可采用衍射光束单色器或使用电子式能量识别探测器消除荧光辐射 表2常用材料晶体结构、辐射,滤波片,晶面、衍射角与应力常数表 晶体 S S Z 衍射 重复 材料 辐射 滤波片 2e 结构 因子 晶面 0-”mm'N'10“mmN 4m 10 nmmN" 铁素体钢体心 CrKa 121l 24 156° 5.81 -1.27 -318 5.8 及铸铁立方 MnKa Cr 152” -289 7.2 面心 奥氏体钢 311 24 7.52 -1.80 立方 CrKB 149° 366 222] 156° 18.56 -4.79 -97 1l.5 CrKa" 31l 24 139° 19.54 -5.11l -166 ll.0 面心 Cuka 4.94 铝合金 Ni 422 24 137 19,02 179 34.4 立方 -71 -5,1 420y 24 162 19,52 23.6 CoKa Fe 24 6 4331 148. 18.89 130 23.0 152 C MnKa 181 4.9 162” 31l 24 6.50 -l.56 面心 镍合金 149~ 立方 CrKP 322 157” N CuKa 420 24 157 6.47 1.55 280 2.5
GB/T7704一2017 表2(续 s; s 品体 衍射 重复 20 材料 辐射滤波片 结构 晶面 因子 10-mmN10-mmN Am mmN 10 钛合金 六方 CuKa Ni 213 24 142” 11.68 2.83 -277 5.1 CrK 146" -225 1311 24 11.79 -3.13 面心 C 铜 MnKa 150" -198 4.2 立方 Fe 400 -82 CoKa 164" 15.24 一4.28 139" -285 CrK? 311 24 l1.49 3.62 面心 MnKa C 142" -261 a-黄铜 立方 CoK" Fe 400 151”" 18.01 -5.13 124 7.0 体心 CrkKa 1211 145” 5.10 黄铜 24 4.03 180 3.5 立方 镁 六方 CrKa 104 12 152" 27.83 6,09 -78 21.3 Cka 103 24 165” 5.83 -192 4.5 六方 一1.35 面心 153 合金 MnKa G 311 24 6.87 -1.69 -270 5.7 立方 159" 立方 Mn 13l0 24 153” 1.6 钼合金 FeKa Mn 合金 六方 FeKa 213 24 147° 2.8 Fe 1222 156" 3.20 -0.7 -569 1.0 体心Coka 钨合金 立方 Ni 400 154 一0.71 一640 uKa 3.21 1146 12 136”" 3.57 -0.76 -986 37.4 CuKa Ni 密排 145" -739 4.0,.10 3.70 -0,79 38,5 a-氧化铝 六方 12.1.10y 3,42 -0.68 -637 19.6 FeKa Mn 12 152” CukKa Ni 844 24 146” 38.5 立方 /氧化铝 体 VKa Ti 440 12 128" 8.8 注1;表中的X射线弹性常数是由单晶系数按Voigt假设和Reus假设计算获得的值的算术平均值 注2;表中20和Z 为参考值 平均信息深度Z 是指67%的衍射强度被吸收的深度,即沿深度方向应力梯度假 定为线性时的应力测量深度 8.1.5中角和更角的选择 事角的选择依据待测应力方向(见822). 重角的选择,宜在0"一45"之间 重角的个数宜选择4个或更多 选择若干个重角的数值时宜使 sin值间距近似相等 鉴于试样材料状态的多样性和测试的实际需要,尚有如下规定 -在确认材料晶粒细小无织构的情况下,可采用0"和45°或其他相差尽量大的两个重角 22
GB/7704一2017 -特殊情况下允许选择特定的必范围,但宜使其sin'有一定的差值;在此情况下如果测定结 果的重复性不满足要求,可在此范围内增加重角的个数 在确认垂直于试样表面的切应力r0或r0,或者二者均不等于零的情况下,为了测定 正应力d,和切应力r,,则除了V=0"之外,还应对称设置3至4对或更多对正负重角;在 法的情况下,建议负重角的设置通过夕角旋转180"来实现; 在张量分析中应至少设定3个独立的方向,如果测量前主应力方向已知,一般》角取0、45" 和90”;最好在更大的范围里选择更多的独立中角;在每一个角,应至少取7个重角,包括 正值和负值 8.1.620范围的选择 针对选定的衍射峰,宜选择能够保证得到完整峰型20范围 参考的原则是2范围大于衍射峰半 高宽的3倍 注所谓完整的蜂型,其特征是衍射峰的前后尾部与背底线具有相切的趋势并有一定区间的重合 8.1.7扫描步距的选择 扫描步距的选择以能够在经过二次三项式拟合之后得到比较平滑的衍射曲线而又不至于过分消耗 测试时间为目标 一般最小步距宜不大于0.1 8.1.8采集时间的选择 单点探测器每步的采集时间或线阵探测器曝光时间的选择以能够得到计数足够高、起伏波动相对 较小的衍射峰,而又不至于过分消耗测试时间为目标 注计数即探测器在规定的时间内接收到的x光子数目 计数越高则随机误差越小 8.2测试点定位 8.2.1对准测试点 测试点的中心应准确置于仪器指示的测试点中心.x射线光斑中心、测角仪回转中心三者相重合的 位置 注,测试点为一定面积的小区域 某些情况下为了保持不同重角之下照射面积不变,可使用能够阻挡人射x射线、其本身不产生衍 射的某种薄膜材料覆盖测试点以外的部分 但是应保证X射线光斑中心与曝光面中心重合 8.2.2对准应力方向 试样待测应力方向应平行于仪器的应力方向平面(重平面) 8.2.3对准标定距离 按照仪器规定的方法对准标定距离(见6.4),保证达到8.2.1的要求 8.2.4校准里角或更, 角 按照仪器规定的方法,或借助于垂直验具、水平仪等,调整测角仪主轴线与测试点表面法线的重合 度,应保证实际的y角或y 角的准确度 注:测角仪主轴线即测角仪本身更=0或 =0的标志线 8.3测量过程及注意事项 测量过程一般应由仪器按照选定的测量条件和参数自动完成;需要的时候,可以辅以人工操作 23
GB/T7704一2017 测试过程中应保证X射线管电压和电流的稳定性,并应保证X射线光路畅通 测试过程中测角仪的动作不可受到干涉 8.4数据处理 8.4.1概述 仪器采集到的数据是衍射强度1或计数)沿一定范围的反射角20的分布曲线 需要进行的数据 处理包括扣除背底、强度因子校正、定峰(见附录E),还包括应力值计算和不确定度计算 也可先将行 射曲线进行二次三项式拟合或合适的钟罩型函数(如高斯、柯西等)拟合,然后进行上述数据处理 8.4.2背底校正 测试仪器的探测器采集到的衍射曲线所包含的与布拉格衍射无关的背底应予以扣除,以得到纯净 的衍射峰(见E.1) 如果衍射曲线不是一个孤立的衍射峰,所选用的衍射峰的背底与其他衍射峰有一定程度的重叠,则 不宜轻意扣除背底,否者会造成大的偏差(见8.1.2). 8.4.3强度因子校正 为了得到正确的衍射角,宜对衍射峰作洛伦兹-偏振因子LP和吸收因子A校正 但是洛伦兹-偏 振因子LP与y角无关,不影响应力值的计算(见E.2.2),应力测定可不作此项校正;在同倾法的条件 下吸收因子A与y角密切相关,应进行校正(见E.2.1) 8.4.4定峰 依据8.1.2可选择半高宽法、抛物线法、重心法等等方法确定衍射角2见附录E.3) 8.4.5应力值计算 在平面应力状态下,应由8.4.4确定的对应于指定的角和各个更角的衍射峰位角20,w,依据本标 ae牌 准式(8),式(9)或式(10)计算应变ey,然后采用最小二乘法计算式(12)中的斜率 或式(13)中的 si a20 斜率 ,最后计算指定的内角方向上的应力a o7sinw" sin' sin" Ew 7e" 26 M'- sin' sin'更 sin'重 C4p 20, sin' sin' D0 a20, M2 27 7sin'更 sin'亚 n1 in -S M 口了, 28 2 o =K M20 29 式(26)至式(29)中: M -应变e对sinw的斜率; M" 衍射角29对sin重的斜率; 24
GB/7704一2017 s"" -X射线弹性常数; T K -应力常数 如果材料中存在垂直于试样表面的切应力,即r!0或r夭0,或者二者均不等于零,应由8.4.4 确定的对应于各个士重角的衍射角20计算晶格应变e斗必和e 7(e+y十E 30 sin"y a(e4y 31 1/2S sin2 式中: 古方向的正应力分量; G 正应力,作用面上垂直于试样表面方向的切应力分鼠. 在采用双探测器侧倾法(修正X法)的情况下,正应力 和它的作用面上平行于试样表面方向上的 切应力r,的计算见式(21)和式(22)(见5.5). 对应的主应力和主应力方向计算,见附录 8.4.6应力值不确定度计算 iny,,Y代表E我或20,M代表M!或M",则应变e, 设X,= 或衍射角2a,对sin重的拟合直 线关系可表达为Q+MX.,Q为直线在纵坐标的截距,则有 32 Q =Y-NMX 式中: -应变e》或衔射角20,对sin的拟合直线在纵坐标的截距; sinw的平均值; 应变e》或衍射角20的平均值 sin'w X 33 20 34 或Y= 应变e或衍射角20,对sin'w的拟合直线斜率M的不确定度定义为 Y,-(Q十MX,] AM=t(1一2,a 35 (n一2)习[X,-x] 式中 拟合直线斜率(MF或M”)的不确定度; M 自由度为一2,置信度为(I-a)的1分布值, 1(n一2,a 测试所设定重角的个数; 置信水平; 置信度或置信概率; Q x sin',; 对应于每个里,的衍射角20,测量值或计算出的应变e Ey 25
GB/T7704一2017 例如指定(1一 =0.75,设定4个w角,查表可以得到=0.8165;进一步计算 -a o M (36 或 =KAM 37 在这样的条件下,应力测定的不确定度应表述为;在置信概率为0.75的条件下,应力值置信区间的 半宽度为 报告 9 实验报告宜包括如下内容 试样名称、编号、材质、状态、晶体结构类型以及测试点部位、应力方向等; a b) 测定方法、定峰方法,衔射晶面、辐射应力常数(X射线弹性常数)等 ?角,30范围、扫描步距(分辨率),采集时间(曝光时间),准直管直径或人射狭缝尺寸(光斑尺 寸)x射线管电压电流等;如果采用了摆动法,还要注明摆动角度和摆动周次 应力值(带正负符号);必要时,给出置信概率的不确定度,还应记载半高宽、积分宽衍射角、最 d 大衍射强度、积分强度,及e一sin'w图或20-sinw; 实验操作者审核者,批准者姓名,来样日期、报告日期等 注:积分宽(")等于积分强度除以最大衍射强度 0测定结果评估 10.1概略性评估 对测定结果进行概略性评估时,如因所得应力值的正负性和数量级迥然超乎人们的预期而令人质 疑,则应从以下几方面进行复查 仪器是否经过检定(见6.5); 材料的相、晶面、辐射、应力常数(或X射线弹性常数)的匹配有否有误(见8.1.4); -测试点的表面处理是否正确,应注意到任何不经意的磕碰划伤或砂纸轻磨都会导致应力状态 的显著变化(见7.2.1); -照射面积是否合适(见8.1.3); -衍射峰是否完整,是否有足够的强度和峰背比,是否孤立无叠加(见8.4.2和8.1.2); 是否因为粗晶或织构问题致使20-sinV严重偏离直线关系(见7.1.1) 0.2测定不确定度分析 0.2.1概述 由8.4.6计算出的不确定度主要来源于实验数据点(20,sinw)或(e,,sinw)相对于拟合直线的残 差,实际上这里包含由试样材料问题引人的不确定度、由系统效应引人的不确定度和由随机效应引人的 不确定度三个分量,应当进行具体分析 一般说来,在具有足够的衍射强度和可以接受的峰背比、对应 于不同事角的行射略积分强度相差不甚明显的条件下,如果心a不超过104的规定,或者20一 -sin' 图(或e-sin'更图上的实验数据点顺序递增或递减,则不确定度的主要分量可能是由随机效应引人 的,一般通过改善测试条件(见10.2.3)可减小随机效应的影响见10.2.4);如果改善测试条件对降低不 26
GB/7704一2017 确定度无明显效果,20-sin'w图上的实验数据点呈现无规则跳动或有规则震荡,则应主要考虑材料本 身的因素 10.2.2由试样材料问题引入的不确定度分量 试样材料引人的不确定度: 如衍射曲线出现异常的起伏或畸形,20一sin'y图(或[一sin'y图)上的数据点呈现较大的跳 动,建议首先检查材料的晶粒是否粗大,判定方法见7.1.5; 如20一sin"w图(或e一sin'w图)呈现明显的震荡曲线,但是重复测量所得各w角的衍射角 20重复性尚好,震荡曲线形态基本一致,则可以确认材料存在明显织构;从各y角衍射峰的 积分强度可以确定材料的织构度(见7.1.6)3 观察衍射曲线是否孤立而完整,如有衍射峰大面积重叠的情况,测试结果是不可取的;只在接 近峰背底的曲线段发生重叠的,处理方法见8.1.2 在材料垂直于表面的方向有较大应力梯度或材料中存在三维应力的情况下,如仍然按照平面 应力状态进行测定和计算也会导致显著的测定不确定度(见4.3和8.1.5) 0.2.3由测定仪器系统问题引入的不确定度分量 测试仪器系统引人的不确定度: -仪器指示的测试点中心,X射线光斑中心,测角仪回转中心三者的重合精度是决定系统问题不 确定度分量和应力值准确性的最主要因索(见6.4); 衍射角2角、P角的精度也会直接影响测定不确定度和应力值准确性 注:选用光斑的大小和形状与试样的平面应力梯度、测试点处的曲率半径不相匹配,也会使测定结果产生偏差,亦 属系统问题 0.2.4由随机效应引入的不确定度分量 在衍射曲线计数较低、衍射峰宽化、峰背比较差的情况下,由随机效应引人的不确定度分量就会比 较大 为减小此分量,建议选用如下措施 提高人射X射线强度; 在测试要求和条件允许的前提下适当增大照射面积(见8.1.3); -缩小扫描步距,增加参与曲线拟合和定峰的数据点(见8.1.7). 延长采集时间,增大计数(见8.1.8); -采用摆动法见5.7) 10.3测定不确定度定量评估 正应力不确定度的评判标准: 如果la ,则应有g 400SH 600 Sy 如果la ,则应有Ag< -或者山

无损检测X射线应力测定方法GB/T7704-2017

随着工业化进程的不断推进,各种材料的使用越来越广泛。而材料的使用寿命和安全性是使用过程中重要的考量因素。因此,材料的质量检测与评估也变得至关重要。其中,无损检测技术因其不会影响材料使用、不破坏材料结构、高效等特点得到了广泛应用。其中,X射线应力测定方法就是一种常用的无损检测方法。

X射线应力测定方法简介

X射线应力测定方法是利用X射线的穿透能力对材料进行检测。通过测量物体内部的X射线衍射图案,可对材料内部晶格的微小变形情况进行分析,从而计算出材料的应力情况。

这种方法可以检测多种材料的应力情况,如钢、铝合金等。同时,该方法不会破坏材料结构,且检测速度快、效率高,因此在工业生产中得到了广泛应用。

GB/T7704-2017标准规定

在中国,GB/T7704-2017《无损检测-X射线应力分析法》是应用最为广泛的标准之一。该标准规定了X射线应力测定的相关内容,包括检测原理、设备要求、操作方法、数据处理等方面。

根据该标准,进行X射线应力测定前需要对被测材料进行样品制备,并对样品进行必要的表面处理,以保证测量的准确性。在测量时,需要考虑多种因素,如样品的厚度、晶体结构、X射线源的选择等。

同时,该标准还规定了X射线应力测定的操作流程,包括设备校验、数据采集、数据分析等环节。通过这些环节的精准执行,可以保证测量结果的准确性和可靠性。

总结

X射线应力测定方法是一种在工业生产中广泛应用的无损检测技术。GB/T7704-2017标准规定了该方法的相关内容,为该方法的应用提供了科学的依据和指导。

低温绝热气瓶定期检验与评定
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海洋生态损害评估技术导则第1部分:总则
本文分享国家标准海洋生态损害评估技术导则第1部分:总则的全文阅读和高清PDF的下载,海洋生态损害评估技术导则第1部分:总则的编号:GB/T34546.1-2017。海洋生态损害评估技术导则第1部分:总则共有18页,发布于2018-02-01 下一篇
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