Ульяновский государственный технический университет

Ректор:

+7 (8422) 43-06-43,

rector@ulstu.ru

Приемная комиссия:

+7 (8422) 43-05-05, +7 (909) 355-70-69, pk@ulstu.ru

Для иностранных граждан:

+7 (8422) 778-458, admission@ulstu.ru

Измерение неразрушающими методами на аппаратуре рентгеновского типа технологических остаточных напряжений

Технологические остаточные напряжения третьего рода измеряются рентгенографическим методом. Рентгенографический метод определения остаточных напряжений основан на явлении изменения линейного размера кристаллической решетки материала под действием нагрузки. В поликристаллическом материале, свободном от механических напряжений, линейный размер атомной решетки остается одним и тем же для любого элементарного куба. При наличии в образце механических напряжений длина ребер элементарного куба изменяется с ориентировкой ребра в соответствии с упругими деформациями материала. При падении рентгеновских лучей на образец может происходить интерференция лучей, рассеиваемых в кристаллической решетке.
Этот метод является «прямым» неразрушающим методом контроля остаточных напряжений, т.к. они определяются исходя из деформации кристаллической решетки материала. В качестве материала исследуемых образцов может выступать любое вещество, имеющее кристаллическую структуру (металлы, некоторые неорганические и органические соединения). Основным недостатком данного метода является то, что в отражении лучей участвуют только кристаллографические плоскости поверхностного слоя, определенным образом ориентированные относительно падающих лучей. Кроме того, в зависимости от материала образца и используемого катода, глубина проникновения лучей составляет всего 3…50 мкм, что в некоторых случаях может не позволить адекватно оценить напряженно-деформированное состояние поверхностного слоя.
Для измерения остаточных напряжений третьего рода используется измерительный комплекс «РИКОР-4» (рис. 4).

Прибор «РИКОР-4» имеет следующие характеристики:
  • Гониометрическое устройство прибора «РИКОР» обеспечивает возможность рентгенографирования в диапазоне углов дифракции 2Θ от -200 до 1100.
  • Гониометрическое устройство обеспечивает наименьший угловой шаг сканирования 0,00020 по осям Θ и 2Θ.
  • Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерения угловых положений дифракционных пиков должны быть не более ±0,010. Средняя квадратическая погрешность определения угловых положений дифракционных пиков должна быть не более 0,010.
  • Наибольшая мощность рентгеновского высоковольтного источника 300 Вт.
  • Диапазон регулирования анодного напряжения рентгеновской трубки от 10 кВ до 45 кВ с шагом 0,1 кВ.
  • Диапазон регулирования анодного тока рентгеновской трубки от 0,5 мА до 10 мА с шагом 0,1 мА.
  • Размер видимого фокуса рентгеновской трубки 0,02 х 8 мм при использовании трубки БСВ-21.
  • Наибольший допустимый диаметр образца 200 мм.
  • Время прогрева установки 15 мин.