材料检测分析

残余应力检测

残余应力检测

残余应力检测

残余应力是结构或材料在不受到外载、温度达到平衡条件下,其内部存在并自身保持平衡的应力,通常是由于材料在各种加工过程中受到不均匀的塑性变形、不均匀的温度变化,或者不均匀的相变而产生,对结构材料的疲劳强度、抗应力腐蚀能力、尺寸稳定性和使用寿命都有着十分重要的影响。针对残余应力的测量、表征、分析是材料加工领域的重要内容,残余应力实验室拥有多项高、精、尖的残余应力检测手段,包括X射线衍射法、钻孔法、轮廓法、中子衍射法、FIB-DIC等,不同的检测方法有不同的空间分辨率,适用于不同的测量深度。

微观结构表征

微观结构表征

微观结构表征

微观结构表征实验室可提供微纳米尺度的微观组织结构和力学性能表征,包括SEM、TEM、EBSD、FIB、TKD、AFM等先进组织结构表征技术和电镜高温条件下的原位力学、纳米力学等先进力学性能表征技术,为科研和工业领域材料开发与制造提供专业的技术测试服务及咨询服务。

力学性能测试与评价

力学性能测试与评价

力学性能测试与评价

力学性能测试与评价主要用于金属、非金属材料及其小型结构件在不同温度服役环境下的常规力学和疲劳性能研究。从常规测试到深度研发,东莞材料基因高等理工研究院拥有INSTRON动态疲劳系统、INSTRON热机械疲劳系统、万能试验机、低温示波冲击试验机、INSTRON单轴双向动态疲劳加载系统、SEM原位拉伸系统、微纳米压痕和划痕试验,以及显微组织和形貌观察设备等,其配套装备处于国内领先水平,部分设备达到国际先进水平。

设备共享

设备共享

设备共享

X射线衍射法

| 方法原理


X射线衍射法是利用X射线穿透金属晶格时发生衍射,并根据布拉格定律测量材料由于晶格间距变化所产生的应变进而计算出残余应力。X射线衍射法是一种适用于晶体材料(即金属)的检测技术,且只能测量材料表面的残余应力。

 

| 应用领域


金属等多晶材料表面残余应力测量,如:钢铁、铝合金、镁合金、钛合金、铜合金、镍基合金等。测量深度10μm。

 

| 技术优势


(1)无损残余应力测量  

(2)空间分辨率高  

(3)测量精度高,标准完善

 

| 仪器设备


 

设备厂商:MRX 设备型号:X-Raybot

设备厂商:PROTO 设备型号:L-XRD

 

| 可做测试项目


(1)表面应力测量

(2)逐层剥离应力测量

(3)现场残余应力测量

 

| 相关案例


齿轮表面残余应力测量

 

核电管道表面残余应力测量

 

| 常见问题


1. X射线衍射法进行曲面检测时光斑选择与误差?

在X射线应力测定的原理模型中,样品为平板结构;X射线光束照射区域一般较小,在衍射几何中通常能够将照射区域看作一个点,此时入射线和衍射线均可看作直线。
在实际检测时,样品应为平板结构,或在X射线照射区域为近似平板结构,否则可能使检测结果产生明显误差。因此根据GB/T7704-2017,在进行曲面结构样品的应力检测时,衍射光斑的大小应小于曲率半径的1/4。

 

2. X射线衍射法检测深度?

X射线衍射法常用于测量样品表面残余应力,其穿透深度大约为10μm,通过结合电解抛光的方式,X射线衍射法可以测量至1mm深度的样品残余应力分布。

 

3. X射线衍射法检测残余应力时衍射峰的函数拟合方法与比较?

经过校正和扣除背底得到的净衍射曲线,还需要定峰确定具体的衍射角度。常用的定峰方法包括(1)半高宽法、(2)重心法、(3)抛物线法、(4)交相关法和(5)函数拟合法等几种。

前面四种定峰方法的原理很容易理解,计算方法也相对简单。对于函数拟合法,通常是使用钟罩形函数来拟合描述衍射峰形貌,获得衍射峰峰位、半高宽等信息。函数拟合法的优点在于其能完整描述衍射峰的整体形貌,而且能够使用几乎全部衍射信息(不需要平滑处理),其逼近程度则由所选用具体的函数形式所决定,通常能够取得优异的逼近效果。

 

 

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