表面殘餘應力的試驗方法

表面殘餘應力的試驗方法

表面殘餘應力是指金屬材料在加工、處理或使用過程中，由於各種工藝因素的影響而在表面形成的應力。 表面殘餘應力的存在會影響材料的疲勞效能、耐腐蝕性和尺寸穩定性，因此對其進行測試具有重要意義。 本文將介紹並比較表面殘餘應力的試驗方法。

1.測試方法概述。

表面殘餘應力的測試方法可分為兩類：有損和非破壞性。 破壞性試驗方法通過破壞或損壞材料表面來測量應力，如機械釋放法、鑽孔法等; 無損檢測方法，如X射線衍射、中子衍射、磁性和超聲波，在不損壞材料表面的情況下測量應力。

2.有損測試方法。

1.機械釋放方式。

機械釋放法通過對材料表面施加外力使其區域性屈服，然後測量屈服點處的位移來計算應力。 這種方法適用於測量較小的表面應力，但會對材料表面造成損壞，並且精度較低。

2.鑽孔方法。

鑽孔方法是通過在材料表面鑽孔來釋放應力，然後通過測量鑽孔的直徑和深度來計算應力。 這種方法精度高，但會對材料表面造成較大的損壞，試驗周期長。

3.無損檢測方法。

1.X射線衍射。

X射線衍射是一種常用的無損檢測方法，它通過測量材料表面衍射峰的位置和強度來計算應力。 該方法具有較高的精度和可靠性，適用於各種材料的表面應力測試。

2.中子衍射。

中子衍射通過與材料表面的原子相互作用來測量中子束的衍射峰來計算應力。 該方法具有極高的精度和靈敏度，適用於測量小表面應力和深度分布應力。 然而，中子源稀有且昂貴，這限制了這種方法的廣泛應用。

3.磁法。

磁性方法通過測量材料表面磁疇結構的變化來計算應力。 該方法是非接觸式、非破壞性的，適用於各種材料的表面應力測試。 然而，磁法的精度受到許多因素的影響，如材料的磁疇結構、磁化方向等。