【正文】 ? 研究和測(cè)定材料中的殘余應(yīng)力有巨大的 實(shí)際意義 ： ? ① 檢查消除應(yīng)力的各種工藝的效果； ? ② 檢查一些表面處理的效果； ? ③ 預(yù)測(cè)零件疲勞強(qiáng)度的貯備等等。 ? 不利的方面 ：如焊接殘余應(yīng)力能使構(gòu)件變形；在特殊介質(zhì)中工作構(gòu)件的表面張應(yīng)力會(huì)造成應(yīng)力腐蝕；熱處理或磨削產(chǎn)生的殘余應(yīng)力往往是量具尺寸穩(wěn)定性下降的原因。 又稱 第三類內(nèi)應(yīng)力 或超微觀應(yīng)力。 又稱 第二類內(nèi)應(yīng)力 。又稱 第一類內(nèi)應(yīng)力。 ?2c o skddaa ????直線外推法 第三節(jié) 宏觀應(yīng)力測(cè)定 ? 引 言 ? 一、 X射線殘余應(yīng)力測(cè)定原理 ? １、 三類 殘余應(yīng)力的衍射效應(yīng) ? ２、 宏觀應(yīng)力測(cè)定的基本思路 ? 二、單軸應(yīng)力測(cè)定原理 ? 三、平面應(yīng)力測(cè)定原理 ? 四、 X射線應(yīng)力測(cè)量實(shí)驗(yàn)方法 引 言 殘余應(yīng)力的概念 及分類 ? 殘余應(yīng)力： 產(chǎn)生應(yīng)力的各種因素 (如 外力、加工 過(guò)程 、溫度、相變等 ) 不復(fù)存在時(shí)，在物體內(nèi)部存在并保持平衡的應(yīng)力。 ? 尋找外推函數(shù) ，即用 θ 的函數(shù) 作橫坐標(biāo) 。 ? 外推法的最初思路（曲線外推）： ? 第一步， 先測(cè)出同一物相的多根衍射線， ? 第二步，按每根衍射線的 θ 計(jì)算出相應(yīng)的 a值； ? 第三步，以 θ 為橫坐標(biāo)， a為縱坐標(biāo)，將各個(gè)點(diǎn)連結(jié)成一條光滑的曲線， ? 第四步，將此曲線延伸，使與 θ ＝ 90?處的縱軸相截，則截點(diǎn)即為精確的點(diǎn)陣參數(shù)值。 ? 實(shí)際能利用的衍射線，其 θ 角與 90?總是有距離的。 ? 設(shè)想： ? 如能將 a隨 θ變化的趨勢(shì)線確切地延到 θ=90176。（ 用圖解外推法或計(jì)算法求得精確值。 在 Δθ一定時(shí)， θ測(cè)量值在 高角度 (θ趨于 90?)可以得到遠(yuǎn)比在低角度精確得多的 sinθ值（即 Δsinθ 小得多）。 ?? ??????? c o tddaa? (2) 分析 sinθ～ θ關(guān)系曲線： ? 當(dāng) Δ θ一定時(shí)， Δ sinθ的 范圍大小與 θ所在的范圍有很大的關(guān)系。 ? 影響點(diǎn)陣常數(shù)精度的關(guān)鍵因素是哪個(gè)？ ? sinθ ? ???s in2222 lkha ???? （ 1）從理論上分析相對(duì)誤差： ? 表明：點(diǎn)陣常數(shù)的相對(duì)誤差取決于 Δ θ和 θ角的大小。 一、測(cè)量原理 ? 測(cè)定原理 ? X射線測(cè)定點(diǎn)陣常數(shù)是一種間接方法。）。 ? 若用其它方法（如電解萃取法）測(cè)出了碳化物的含量（ fc），則用下式即可求得 fγ ： ????????????????IKIKff c11第二節(jié) 點(diǎn)陣常數(shù)的精確測(cè)定 ? 引 言 ? 點(diǎn)陣常數(shù)精確測(cè)定的 用途 ： ? △ 研究固態(tài)相變（如過(guò)飽和固溶體的分解）； ? △ 確定固溶體類型； ? △ 相圖中的固溶度曲線的繪制； ? △ 測(cè)定熱膨脹系數(shù)； ? △ 測(cè)定晶體中的雜質(zhì)含量；等。 ? 衍射儀法的強(qiáng)度公式： ? 令 ? 則衍射強(qiáng)度公式為： 3424032 ?? ??? cmeRIR MePFVK222220 c oss in2c os11 ????????MceFPVVmceRII 22222230 21)()(32???????VRKI?2?與相含量無(wú)關(guān)的物理量 與相含量無(wú)關(guān)的強(qiáng)度因子 ? ∴ 馬氏體的某根衍射線條的強(qiáng)度（ ）為： 殘余奧氏體的某根衍射線條的強(qiáng)度（ ）為： 兩線條強(qiáng)度之比為： ??? ? VRKI2???? ? VRKI2???????????fKfKVKVKII ???I?I? 由 fγ +fα =1，則： ? 式中， Iα /Iγ 通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)得， Kα 、 Kγ 可通過(guò)下式計(jì)算： ???????????????IKIKf11MeFPVK222220 c o ss in2c o s11 ??????? 如果試樣中含碳量較高，碳化物也能給出其衍射線條，則可測(cè)定衍射花樣中碳化物的某條衍射線的積分強(qiáng)度 Ic，求得類似于（ 414）的 Iγ /Ic強(qiáng)度比關(guān)系式。 淬火鋼中殘余奧氏體的含量的測(cè)定 ? 假定在淬火鋼中僅含有馬氏體（ α 相 ）和殘余奧氏體（ γ 相 ）兩相。 – 與含量無(wú)關(guān)的衍射強(qiáng)度參數(shù)可通過(guò)理論計(jì)算得到。 ? 特點(diǎn)： – 不需要向被測(cè)試樣中摻入標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，而是以兩相的衍射線條的強(qiáng)度比為基礎(chǔ)。 ? 而 X射線法測(cè)定的是表面層的奧氏體含量，且可測(cè)出 1～ 2%的殘余奧氏體。但當(dāng)其含量低于 10%時(shí)，其結(jié)果不再可靠。 ? 測(cè)試方法比較： ? 以 X射線法的精確度和靈敏度最高。 ? 一般情況下可用剛玉粉（ ?Al2O3） 作內(nèi)標(biāo)物質(zhì)。 ? 實(shí)際使用內(nèi)標(biāo)法時(shí)，預(yù)先用實(shí)驗(yàn)方法作出 定標(biāo)曲線 ，再進(jìn)行分析。 ? 內(nèi)標(biāo)法：在待測(cè)試樣中摻入一定含量的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，把試樣中待測(cè)相的某根衍射線條強(qiáng)度與摻入試樣中含量已知的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的某根衍射線條強(qiáng)度相比較，從而獲得待測(cè)相含量。 ? 對(duì)兩相混合物，可事先作出 定標(biāo)曲線 （ I1/(I1)0 ～ ω 1曲線），根據(jù)定標(biāo)曲線即可很快確定物相的含量。 ? 為使問(wèn)題簡(jiǎn)化，建立了處理系數(shù) Cj、 μ m和 ω 的不同的定量分析方法。 ? 若試樣的被照射體積 V為 1， j相的體積分?jǐn)?shù)為 fj， 則 Vj = Vfj = fj，于是： ? 對(duì)一定實(shí)驗(yàn)條件下某一物相的某一衍射線條， Cj是常數(shù)。 ? 對(duì)于含 n個(gè)物相的多相混合的材料，其中某一 j相的某一根衍射線條的強(qiáng)度公式為： ? 符號(hào)說(shuō)明： ? 混合物試樣： 密度 ?、質(zhì)量吸收系數(shù) ?m 、 參與衍射的質(zhì)量W和體積 V ? 試樣中的第 j相 ：密度 ?j 、 質(zhì)量吸收系數(shù) ?mj 、參與衍射的質(zhì)量 Wj和體積 Vj、體積百分比 fj、質(zhì)量百分比 ω j。 ? （為什么？） ? 還有其它因素影響 X射線的強(qiáng)度 —— 吸收 。 ? 定量分析的 理論基礎(chǔ) ：物相衍射線條的強(qiáng)度 與該物相參加衍射的體積成正比 。 五、物相定量分析方法 ? 定量分析的 任務(wù) ：在混合物相定性分析的基礎(chǔ)上，根據(jù)各相物質(zhì)的衍射線強(qiáng)度測(cè)定各相的含量。 ? （ 5） 多相試樣內(nèi)的所有物相并不一定都能測(cè)出來(lái) 。 ? （ 3）強(qiáng)線比弱線重要。 ? 在數(shù)據(jù)對(duì)比時(shí)注意下列幾點(diǎn)： ? （ 1） d的數(shù)據(jù)比 I/I1數(shù)據(jù)重要。 ? 同理，可將其他物相一一定出。 ? ③ .查字母索引 按照這些物相的英文名稱，從字母索引中 根據(jù)三強(qiáng)線的 dI/I1值， 找出它們的卡片號(hào)。 【 例 】 表 1 待測(cè)試樣的衍射數(shù)據(jù) 實(shí)際上，當(dāng)一個(gè)樣品中的相數(shù)多于三個(gè)以上時(shí)，線條重迭的可能性也大，就很難鑒別了! 應(yīng)用字母索引進(jìn)行物相鑒定的步驟 ? ① .獲得衍射花樣 ，確定各衍射線的 dI/I1值。 ? ② 對(duì)照卡片去掉已吻合的線條（即標(biāo)定一相），剩余