x射線衍射法測定鎂合金樣品的殘余應(yīng)力

本文用x射線衍射法測定了鎂合金樣品的殘余應(yīng)力。

問題

當(dāng)材料晶粒尺寸較大或紋理較多時，傳統(tǒng)的XRD殘余應(yīng)力測量被推到了極限。通過使用耗時的傾斜和旋轉(zhuǎn)振蕩來獲得給定傾斜角度的更平均的峰值數(shù)據(jù)集，可以改善結(jié)果。然而，客戶需要一個更有效的解決方案來測量鎂合金樣品上的殘余應(yīng)力，具有挑戰(zhàn)性的衍射峰結(jié)果。

測試方法

測量使用了Xstress G3殘余應(yīng)力分析儀和帶有雙探測器(Hamamatsu和Mythen)的Xstress DR45殘余應(yīng)力分析儀進(jìn)行，DR45具有2D面探測器。在整個測量過程中使用了3毫米準(zhǔn)直儀。在一維探測器測量中，同時使用了傾斜振蕩和旋轉(zhuǎn)振蕩。沒有它們，就無法獲得衍射數(shù)據(jù)，而二維測量只需要傾斜振蕩。

無振蕩的一維探測器峰值數(shù)據(jù)。

圖1。無振蕩的一維探測器峰值數(shù)據(jù)。

下面是使用DR45測量鎂樣品。

圖2。用DR45測定鎂樣品。

結(jié)果

2D探測器的原始數(shù)據(jù)顯示Debye-Scherrer衍射環(huán)中有明顯的不連續(xù)(圖3)，這解釋了為什么在1D探測器測量中需要使用旋轉(zhuǎn)和傾斜振蕩。二維探測器數(shù)據(jù)由沿衍射環(huán)的強(qiáng)度積分計(jì)算，只需要傾斜振蕩就可以獲得足夠的數(shù)據(jù)。

來自Xstress DR45中二維探測器的探測器數(shù)據(jù)。

圖3。DR45中二維探測器的探測器數(shù)據(jù)。

1D探測器的總測量時間為1h 49min。使用Mythen探測器，曝光時間可以從150s減少到30s，但由于所有必要的振蕩運(yùn)動，總測量時間只減少了35%。使用2D探測器的DR45在3分鐘內(nèi)完成了測量(表1)。