1 / 67

Pomiar naprężeń za pomocą dyfrakcji promieni X i neutronów

Pomiar naprężeń za pomocą dyfrakcji promieni X i neutronów. Bolesław AUGUSTYNIAK. Trzy poziomy naprężeń w polikrysztale. s I makroskopowe, długo zasięgowe. s II wewnętrzne – o zasięgu wewnątrz ziarna. s III wewnętrzne – o zasięgu wokół defektów struktury (dyslokacje, wydzielenia).

iman
Download Presentation

Pomiar naprężeń za pomocą dyfrakcji promieni X i neutronów

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. Pomiar naprężeń za pomocą dyfrakcji promieni X i neutronów Bolesław AUGUSTYNIAK

  2. Trzy poziomy naprężeń w polikrysztale sI makroskopowe, długo zasięgowe sII wewnętrzne – o zasięgu wewnątrz ziarna sIII wewnętrzne – o zasięgu wokół defektów struktury (dyslokacje, wydzielenia)

  3. Definicja składowych naprężeń

  4. Istota pomiaru stałej sieciowej i odkształcenia Warunek Braggów

  5. Istota pomiaru stałej sieciowej 2 Warunek Braggów W monokrysztale uzyskuje się refleksy odpowiadające różnym odległościomd

  6. Wpływ naprężeń na stałe sieciowe W monokrysztale bez naprężeń stałe d są takie same.... Efekt działającego naprężenia s jednoosiowego: zmiana stałej sieciowe, zależnie od kierunku działania s d1 < dO oraz d2 > dO

  7. Oszacowanie przesunięcia piku • Uwaga: • dla e = 1*10-3 i cot Q =1 • Q = 1*10-3 -> 0,06o o tyle przemieści się maksimum

  8. Naprężenia jednoosiowe Wartość odkształcenia materiału jest dodatnia dla kierunku równoległego do osi naprężeń i ujemna dla kierunku prostopadłego

  9. Oznaczenia kierunków badania odkształceń Structural and Residual Stress Analysis by Nondestructive Methods, Viktor Hauk, Elsevier, 1997

  10. Pomysł na pomiar e dla różnych ustawień powierzchni próbki względem osi goniometru Skręca się powierzchnię lub skręca się oś goniometru

  11. Różne położenia goniometru względem powierzchni próbki Structural and Residual Stress Analysis by Nondestructive Methods, Viktor Hauk, Elsevier, 1997

  12. Naprężenia trójosiowe

  13. Widma lamp rentgenowskich The characteristic radiation: K series of a Cr tube and L series of a W tube Structural and Residual Stress Analysis by Nondestructive Methods, Viktor Hauk, Elsevier, 1997

  14. Widma lamp rentgenowskich 2 The characteristic radiation: K series of a Cr tube and L series of a W tube Structural and Residual Stress Analysis by Nondestructive Methods, Viktor Hauk, Elsevier, 1997

  15. Dyfraktometry - abc X-ray optics in a powder diffractometer. Structural and Residual Stress Analysis by Nondestructive Methods, Viktor Hauk, Elsevier, 1997

  16. Korekta na dublet Ka1 / Ka2 Neglecting the doublet structure of the profiles may lead to uncertainties in the furtherevaluation. This situation may be avoided either by experimental or by subsequent data treatment methods Structural and Residual Stress Analysis by Nondestructive Methods, Viktor Hauk, Elsevier, 1997

  17. Szerokość piku dyfrakcyjnego …zależy od mikrostruktury Reflection profiles for steels with different carbon contents. Structural and Residual Stress Analysis by Nondestructive Methods, Viktor Hauk, Elsevier, 1997

  18. Nakładanie pików w układach wielofazowych Superposition of reflections in two-phase HPSN Structural and Residual Stress Analysis by Nondestructive Methods, Viktor Hauk, Elsevier, 1997

  19. Metody ocena położenia piku Comparison of methods used for peak position determination Structural and Residual Stress Analysis by Nondestructive Methods, Viktor Hauk, Elsevier, 1997

  20. Wybór lampy a widmo dyfrakcyjne Interference lines of Au-powder obtained with different Kal- (closed column) andKbl- (open column) radiations. Structural and Residual Stress Analysis by Nondestructive Methods, Viktor Hauk, Elsevier, 1997

  21. Wybór lampy a widmo dyfrakcyjne Interference lines of Fe obtained with different Kal- (closed column) andKbl- (open column) radiations. Structural and Residual Stress Analysis by Nondestructive Methods, Viktor Hauk, Elsevier, 1997

  22. Głębokość penetracji promieniowania X 63% penetration depth versus sin2y; material noted, different radiations and peaks. Structural and Residual Stress Analysis by Nondestructive Methods, Viktor Hauk, Elsevier, 1997

  23. Stacjonarne dyfraktometry do pomiarów naprężeń 1 Acentric open Eulerian cradle allowing for both residual stress and texture measurements (Huber 424 - 512.51 ) Structural and Residual Stress Analysis by Nondestructive Methods, Viktor Hauk, Elsevier, 1997

  24. Stacjonarne dyfraktometry do pomiarów naprężeń 2 Typical experimental arrangement of residual stress measurements on large components using Philips ‘PW 3050/10' diffractometer with ceramic tube and automated slit system. Structural and Residual Stress Analysis by Nondestructive Methods, Viktor Hauk, Elsevier, 1997

  25. Stacjonarne dyfraktometry do pomiarów naprężeń 3 Microdiffractometer with area detector, laser pointers and video microscope foradjustment of the measurement spot (Siemens 'PLATTFORM'-diffractometer with 'GADDS'-detector system) Structural and Residual Stress Analysis by Nondestructive Methods, Viktor Hauk, Elsevier, 1997

  26. Wyniki badania

  27. Liniowa funkcja D(sin2y) TiN-layer-steel composite, Cu-Ka radiation, {220}, fiber texture <11 l>

  28. Naprężenia po piaskowaniu The result is s11=1570+12 MPa, s22=-580+ 14 MPa, s33=-150+ 11 MPa using the strain-stress-free lattice distance Do{ 114} = 0.091227 nm Structural and Residual Stress Analysis by Nondestructive Methods, Viktor Hauk, Elsevier, 1997

  29. Anomalne wykresy D(sin2y) Curved lines, splitting lines and oscillations Structural and Residual Stress Analysis by Nondestructive Methods, Viktor Hauk, Elsevier, 1997

  30. Anomalie Different lattice-strain distributions as originating from certain phenomena Structural and Residual Stress Analysis by Nondestructive Methods, Viktor Hauk, Elsevier, 1997

  31. Tekstura po walcowaniu rolled unalloyed steel, Cr-Ka radiation, {211 }, Structural and Residual Stress Analysis by Nondestructive Methods, Viktor Hauk, Elsevier, 1997

  32. Przykłady funkcji

  33. Przykłady funkcji 2

  34. Mikronaprężenia wewnętrzne –> poszerzenie linii dyfrakcyjnych Structural and Residual Stress Analysis by Nondestructive Methods, Viktor Hauk, Elsevier, 1997

  35. Parametry szerokości linii dyfrakcyjnej FWHM Determination of the full width at half maximum of peak interference profile. Structural and Residual Stress Analysis by Nondestructive Methods, Viktor Hauk, Elsevier, 1997

  36. Korelacja szerokości linii z naprężeniami 1 Depth distributions of residual stresses and half-width values of differently groundSi3N 4 obtained with V Ks-radiation Structural and Residual Stress Analysis by Nondestructive Methods, Viktor Hauk, Elsevier, 1997

  37. Korelacja szerokości linii z naprężeniami 2 Turning of hardened steel, German grade: 100 Cr Mn 6 Structural and Residual Stress Analysis by Nondestructive Methods, Viktor Hauk, Elsevier, 1997

  38. Makro i mikro naprężenia po deformacji plastycznej Structural and Residual Stress Analysis by Nondestructive Methods, Viktor Hauk, Elsevier, 1997

  39. LS i RS przy deformacji plastycznej LS and RS of plastically elongated specimens of iron, AI-Cu-Mg alloy,copper and nickel, Up to the elastic limit, the LS evaluated by X-rays correspond (besidesthe difference due to the at-that-time unknown influence of the elastic anisotropy) with thevalues of the specific load and Hooke's law. After passing the yield limit, the stressesdetermined with X-rays are smaller than the mechanical ones, and after unloading RS of opposite sign (compression) remain Structural and Residual Stress Analysis by Nondestructive Methods, Viktor Hauk, Elsevier, 1997

  40. Makro i mikro naprężenia po deformacji plastycznej Structural and Residual Stress Analysis by Nondestructive Methods, Viktor Hauk, Elsevier, 1997

  41. Układy ‘dwu-fazowe’ Phase stresses versus applied stresses in Fe-Fe3C (C 130 steel)/ Phase stresses versus applied stresses in WC-Co compositions Structural and Residual Stress Analysis by Nondestructive Methods, Viktor Hauk, Elsevier, 1997

  42. Układy ‘dwu-fazowe’ 2 AI and SiC lattice strain response parallel to the applied stress, measured using thethree Bragg's reflections indicated, in a composite sample of 20 vol.% SiC particulate in an AI(2014) matrix. The two solid lines are calculated using Young's moduli of E(AI) = 72 Gpa and E(SiC) = 420 GPa Structural and Residual Stress Analysis by Nondestructive Methods, Viktor Hauk, Elsevier, 1997

  43. Dokładność badań – ‘ślepa próba’ Result of a round-robin test on a ground 100Cr6 steel. Dependences of ten specimens were determined by twelve institutions; three of them measured two specimens. The average values of all measurements are: s11 = -460 + 40(11) MPa, s22 = -668 + 39(11) MPa, s13= -58 + 17(4) MPa.

  44. Ograniczenia fizyczne

  45. Problemy

  46. Przykłady problemów

  47. Przykłady problemów 2

  48. Przykłady problemów 3

  49. Przykłady problemów 4

  50. Wykorzystanie 1 – utwardzanie laserowe

More Related