X射线衍射残余应力测试方法及应用

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1、第41卷第2期2015年4月·火箭推进JOURNALOFROCKETPROPULSIONV01．41，No．2Apr．2015X射线衍射残余应力测试方法及应用于康，孙亚非，陈晓江(上海空间推进研究所，上海201112)摘要：介绍了x射线衍射仪测定材料残余应力的原理、测定参数的选择依据，并以7055铝合金为试验对象，进行了不同热处理机制的材料残余应力的测定。试验结果表明：X射线衍射仪测定7055铝合金的参数为管电压28．5kV、管电流9mA、扫描步距0．05。、计数时间20s、4哕角、铬靶(311)晶面、准直管直径4'4mm；通过x射线衍射仪测得70

2、55铝合金热处理之前的残余应力值为207MPa，为压应力，经A和B热处理机制处理之后的残余应力分别为62MPa和33MPa，均为压应力，两种热处理机制均能有效降低材料加工残余应力，且B热处理机制略优于A。x射线衍射方法测定材料残余应力为材料热处理机制提供了一定的理论依据。关键词：x射线衍射；残余应力；7055铝合金；晶格中图分类号：V250．2—34文献标识码：A文章编号：1672-9374(2015)02-0102-06ResidualstressmeasurementwithX·-raydiffractionYUKang，SUNYa-fei，C

3、HENXiao-jiang(ShanghaiInstituteofSpacePropulsion，Shanghai2012，China)Abstract：ThetestingprincipleofmaterialresidualstressbyX—raydiffractometerandchoicegistoftestingparametersareintroducedinthisarticle．Asatestobject，theresidualstressof7055aluminumalloyweremeasuredbymeansofdiffer

4、entheatprocessingmechanism．Theresultsshowthat，withX—raydiffi'actometer，whosemeasuringparametersofX—raydiffractometertodetect7055aluminumalloyare28．5kVtubevoltage，9mAtubecurrent，0．05。scanningstep，20Scountingtime，four缈angles，Crtarget(311)crystalsurface，4mmcollimatordiameter，ther

5、esidualstressvalueof7055aluminumalloybeforetheheattreatmentis207MPa，andtheresidualstressesafterAandBheattreatmentsare62MPaand33MPa．Thetwoheattreatmentmechanismscaneffectivelyreducematerialprocessingresidualstress，andheattreatmentmechanismBisslightlybeaerthanA．X—raydiffractionm

6、ethodfordeterminingresidualstressprovidesatheoreticalbasisforthematerialheattreatment，Keywords：X—raydiffraction；residualstress；7055aluminumalloy；crystallattice收稿日期：2014—08—25；修回日期：2014-10-21作者简介：于康(1986一)，男，工程师，研究领域为材料应力分析、异种材料连接技术篁兰!鲞笙!塑三壅：!兰∑垒堡丝堑塑壑墅壑墼垒些耋垒童垒鏖旦：：：：：』3O引吾随着航空、航

7、天、武器装备性能要求的不断提高，对于材料性能的要求越来越苛刻㈣，而铝合金具有比强度大、比刚度高、重量轻、耐腐蚀等一系列优点，在航天、航空领域有很好的应用前景[4-61。7055高强度铝合金正是一类应用于航空航天工业的铝合金材料”I，现代航空航天的高速发展对7055系铝合金的大尺寸高性能构件，尤其是高性能板材的需求日趋迫切，而残余应力造成的铝合金轧制板材加工变形是高性能铝材加工过程中的一大问题，因而对铝合金材料残余应力的研究也越来越受到重视眇121。此外，由于无法了解其加工过程中的残余应力，对其在加工过程中的脆裂现象无法进行合理的分析解释，就无法提出

8、合理的热处理机制，不仅影响了生产研制效率，也使产品的机加工合格率降低。因此，有必要对铝合金材料的残余应力进行准确的测量，从