ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Рентгеноанализ остаточных напряжений (макронапряжений) из "Кристаллография рентгенография и электронная микроскопия" Таким образом, экспериментально задача анализа макронапряжений сводится к точному определению межплоскостных расстояний (см. п. 9.8). [c.340] Диаметр образца при этом уменьшается на величину АВ—угОо. [c.340] Таким образом, деформация вдоль диаметра АВ/Оо — = —уе, где V — коэффициент Пуассона. [c.340] Экспериментальное измерение остаточных напряжений осуществляют методом обратной съемки с регистрацией на фотопленку или съемкой на дифрактометре. [c.342] Если необходимо определить только Оф,то процедура упрощается так, из уравнения (14.8) следует, что еф.ф—Ёх = (l+v)0ф sin2i])/ . [c.342] Следовательно, при определении 0ф не надо снимать ненапряженный образец для определения -Оо и нет необходимости знать точно абсолютное значение угла й .ф (т. е. ноль гониометра). Определение Oq состоит в съемке образца при четырех значениях угла г 5, чтобы найти тЭ-ф.ф, вычислении А д= б г1,,ф— х и построении графика А 0 =/(81п2 Ф), тангенс угла наклона которого равен (l+v)/ tg-0 o. [c.342] При использовании метода обратной съемки следует иметь в виду, что на рентгенограмме регистрируются рефлексы от плоскостей hkl , которые составляют угол 90°— с поверхностью образца (рис. 14.3,а). Таким методом измеряется деформация не по нормали, а под углом 90°—г ) к поверхности (т. е. не бх). Поэтому расчетные формулы, основанные на выражении (14.8), в этом случае неточны. Ошибка тем больше, чем меньше o. [c.342] Однако более точным и потому распространенным является метод нескольких снимков под разными углами 1 з, метод 8102 113 . Обычно проводят четыре съемки при з п г1) = 0 0,2 0,4 0,6 и в каждой определяют местоположением линии -Оф. Затем для каждого значения -ф находят Ёф.фИЗ выражения, (14.2), зная = — — 0, и строят методом наименьших квадратов зависимость ее от (рис. 14.2). Результаты, показанные на рис. 14.2, получены для образцов стали 40ХН2МА, упрочненных ротационной ковкой, а исходные данные для анализа представлены в табл. 14.1. [c.343] Х10 МПа, а у=0,26, позволяет определить 01- -02 = =—159,7 МПа. [c.344] Кроме уже известных из п. 9.6 источников геометрических аберраций, вызывающих смещение линии и искажение ее профиля (см. табл. 9.2), при определении остаточных напряжений следует учитывать дефокусировку при изменении угла iJ). Действительно, для фокусировки необходимо, чтобы щель детектора находилась на окружности, касательной к поверхности образца и проходящей через фокус трубки (окружность O F, рис. 14.4). При повороте на угол if) вокруг оси гониометра новой фокусирующей окружностью будет O F и точка фокусировки, где должен находиться детектор, сместится из С в С на расстояние r=i r[l— os (90—i) -f il))/ os (90— —б —г ))]. Конструкция специализированных дифрактометров, предназначенных для определения макронапряжений, предусматривает возможность смещения детектора при изменении угла ф либо вручную, либо автоматически с помощью системы рычагов. [c.345] Метод йгп г]) можно использовать и для рентгенографического определения Е и V. Дело в том, что упругие свойства большинства кристаллов анизотропны, т. е. зависят от кристаллографического направления. При рентгенографическом определении остаточных напряжений следует использовать значения Е и именно в направлении нормали к отражающей плоскости. Эти величины можно рассчитать, если известны упругие постоянные материала или их следует определить экспериментально. Для этого отожженный образец из испытуемого материала помещают в специальное приспособление, установленное в камере или на дифрактометре. С помощью приспособления образец подвергают одноосному растяжению или сжатию при трех-четырех заданных значениях напряжений в упругой области. При каждом значении напряжения методом з п2г1з определяют m=(l+v)Oф/ по уравнению (14.9), причем пучок рентгеновских лучей направлен так, чтобы его проекция на образец была параллельна приложенной нагрузке (ф = 0). В связи с тем, что дт/да,р = 1- -у)/Е, а ( еф=о/ 0ф =—vE из выражения (14.9) (при 113=0), можно определить раздельно и V, а значит, и модуль сдвига 0 = Е/2 1- - ) в направлении нормали плоскости Очевидно, что при вычислении значений частных производных дт/да и де1до(р можно учитывать только прирост т и еф=о при увеличении Оф, т. е. знание величины Оо в выражениях (14.2) или (14.10) необязательно. По известным значениям и V в нескольких кристаллографических направлениях (не менее двух для кубического кристалла) можно определить компоненты тензора модуля упругости. [c.346] Точность определения остаточных напряжений определяется как условиями эксперимента, так и подготовкой поверхности детали. Поверхность, с которой производят съемку, должна быть протравлена химически или электролитически с целью удаления слоя, деформированного при механической подготовке образца. [c.346] Не допускается измерение иа вырезанной части изделия, так как разрезка ведет к изменению или вообще снятию макронапряжений. [c.346] Дефокусировка при наклоне образца приводит к размытию линии, что снижает точность определения угла дифракции. Влияние дефокусировки можно существенно уменьшить, перемещая щель счетчика при съемке (см, рис. 14.4). [c.346] Васильев установил, что после однородной пластической деформации образца по всему сечению возникают ориентированные микроискажения, которые также приводят к сдвигу линий на рентгенограмме. Этот эффект при измерении макронапряжений будет суммироваться со сдвигом из-за остаточных напряжений, и поэтому измерения на образцах, испытавших однородную пластическую деформацию, могут оказаться ошибочными. Определить вклад ориентированных микроискажений можно, если найти сдвиг линии на малом образце, вырезанном из исследуемой детали. При этом макронапряжения релаксируют, а ориентированные микроискажения должны остаться. [c.347] Перейдем теперь к рассмотрению возможности рентгенографического изучения кристаллических дефектов, вызывающих неоднородную деформацию решетки. [c.347] Вернуться к основной статье