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

单轴双向加载疲劳

| 单轴双向疲劳系统


Instron 谱仪主体系统实现将中子束流从中子源到探测器的完整中子光路引出功能,样品环境系统实现样品的复杂定位和原位加载的终端样品实验功能。利用中子束线与样品环境系统相结合,可实现材料在特殊环境下(中子束线的存在)与极端(高温、高压等)条件下的应力、应变和织构等的分布情况的研究,同时还可开展中子原位实验研究,来探索上述应力、应变及织构等形成的机理。谱仪完整功能的实现离不开样品环境系统的支撑,高温材料试验机样品环境,是使用频率最高的样品环境设备,对于使用谱仪的科研用户尤为重要。只有配备了高温试验机样品环境系统,才能实现原位拉压、疲劳加载和加热等模拟服役条件,以满足基础、应用、工业研究和材料试验等领域的实验需求。

 

残余应力与力学检测技术(点击查看)

 

| 测试方法介绍


为保证测试位点一致,采用双向加载方式。可以观测到在不同的应力/载荷下材料内部应力、结构和组织的演变过程。

 

| 测试条件


室温大气环境

低温可达-4℃液氦环境,

高温1200℃大气环境。

 

| 案例


案例2:Inconel 718高温合金的变形行为原位中子衍射研究

镍基高温合金Inconel718的强化主要源自于γ基体中的γ"强化析出相。以往的研究主要使用TEM来观察位错与γ"析出相间的相互作用来研究其强化机理,但是由于其周围较强的应力场导致观察位错变得困难,使得不同的研究者得出了不同的结论。随着中子衍射技术的出现和发展,得益于其具有的晶粒取向及物相选择特性,原位拉伸中子衍射技术成为研究高温合金微观力学变形行为的有效手段。其可以测量出γ基体相及γ"强化相的不同hkl的晶面间距,进而得出在加载过程中的应力-晶格应变曲线,研究其微观力学行为和强化机理。

我们首先制备了具有不同γ"变体分布的Inconel718样品,然后将样品带到工程谱仪进行原位拉伸中子衍射实验,最终成功获得了样品的γ基体相及γ"析出相的微观应力-晶格应变曲线,通过与其宏观应力-应变曲线比较,从微观力学层面解释了Inconel718镍基高温合金的强化机理和变形行为。该项研究成果对于指导Inconel718合金的时效热处理具有重要意义。

 

中子谱仪原位拉伸实验 微观应力-晶格应变曲线

 

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