ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
7
d
⊥
– среднее межплоскостное расстояние для напряженного мате-
риала в направлении, перпендикулярном к поверхности образца.
2. Измерение составляющей напряжения в заданном направ-
лении методом двух съемок проводят по соотношению:
σ
ϕ
= [ (d
ψ
– d
⊥
) / d
⊥
] E / (1+
µ
),
где d
⊥
– измеряется по рентгенограмме, снятой при направлении
луча перпендикулярно к поверхности образца, а d
ψ
– при направле-
нии луча под углом ψ к нормали.
3. Для увеличения точности измерения напряжений I-рода
применяют метод пяти наклонных съемок с
ψ
= 0; ±30 и ±45
0
. Рас-
чет проводится путем экстраполяции по соотношению:
cosec
θ
= {[
σ
(1+
µ
) sin
2
ψ
] E sin
θ
z
}+ 1/sin
θ
z
,
где
θ
z
– определяется для перпендикулярной съемки;
θ
– для наклон-
ной.
4. Раздельное определение главных напряжений проводится
путем съемки трех рентгенограмм: одной с напряженного образца
под постоянным углом ψ к нормали и двух с ненапряженного при
наклонах плоскости образца
ϕ
и
ϕ
+ 90
0
. Расчет проводится по фор-
мулам:
σ
1
= К + L ,
σ
2
= К – L,
где К = 1/2 [(d
ψ
+ d
ψ
′
– 2d
0
) / d
0
][ E / (1 +
µ
) sin
2
ψ
– 2
ν
];
L = (d
ψ
– d
ψ
′
)
/d
0
[E / (1 +
µ
) sin
2
ψ
];
d
ψ
–
межплоскостное расстояние для углов съемки ψ к нормали и
наклона образца
ϕ
; d
ψ
′
– соответственно для
ψ
и
ϕ
+ 90
0
.
5. При неизвестных величинах и направлениях главных на-
пряжений в поверхностном слое проводит съемку под углами
ϕ
,
ϕ
+ 60
0
и
ϕ
– 60
0
. Расчет напряжений проводят по соотношениям:
σ
1
= 1/3[M + N],
σ
2
= 1/3[M – N], tg 2
ϕ
=
[
]
М)/( −σσ−σ
ϕ+ϕ−ϕ
33
6060
,
где М =
σ
ϕ
+
σ
ϕ
+60
+
σ
ϕ
−60
σ
; N =
[
]
2
6060
3
+ϕ−ϕϕ
σ−σ+−σ
2
М)(3 .
Определение микронапряжений (II-рода) и размеров об-
ластей когерентного рассеяния
Микронапряжения могут возникать:
1. При пластической деформации поликристаллического об-
разца из-за упругой и пластической анизотропии кристаллов.
8
2. При неоднородном нагреве или охлаждении тела. Появляю-
щиеся при этом растягивающие и сжимающие напряжения могут
привести к пластическим сдвигам, в результате которых возникают
остаточные микронапряжения. Величина микронапряжений будет
больше в многофазном образце, если фазы имеют различные коэф-
фициенты теплового расширения.
3. В процессе распада пересыщенного твердого раствора (ста-
рения). На границах
областей выделившейся фазы и матрицы соз-
даются микронапряжения, связанные с сопряжением решеток.
4. При локальных структурных или химических превращени-
ях (изменение удельного объема какого-то слоя по отношению к
основной массе также приводит к появлению микронапряжений).
Микронапряжения кристаллитов приводят к уширению интер-
ференционных линий на рентгенограммах, которое можно характе-
ризовать величиной
∆
d / d, где
∆
d – максимальное отклонение меж-
плоскостного расстояния для данной интерференционной линии от
среднего значения d. Так как
∆
d / d = –ctg
θ∆θ
, то эффект размытия
линий, обусловленный микроискажениями, растет с увеличением
угла
θ
. Поэтому обычно применяется метод обратной съемки. При
использовании дифрактометра регистрируют интерференционные
линии с максимальным углом
θ
.
Область когерентного рассеяния (ОКР) – это минимальный
размер частицы вещества, имеющей правильное кристаллическое
строение, на которой рентгеновские лучи рассеиваются когерентно,
то есть с постоянной разностью фаз. Частицы и области когерентно-
го рассеяния размером меньшим 1⋅10
-5
см ÷1,5⋅10
-5
см вызывают
эффект размытия линий на рентгенограмме. Рентгенографические
методы определения дисперсности (размеров ОКР) также основаны
на анализе ширины дифракционных линий [3–6]. Известно [1, 3],
что ширина максимумов интерференционной функции Лауэ в об-
ратном пространстве (то есть ширина пиков на дифрактограмме)
обратно пропорциональна количеству рассеивающих центров (ато-
мов, плоскостей) вдоль данного направления. Ширина дифракцион-
ного максимума определяется на половине его высоты, интеграль-
ная ширина «В» определяется по формуле:
d⊥ – среднее межплоскостное расстояние для напряженного мате- 2. При неоднородном нагреве или охлаждении тела. Появляю-
риала в направлении, перпендикулярном к поверхности образца. щиеся при этом растягивающие и сжимающие напряжения могут
2. Измерение составляющей напряжения в заданном направ- привести к пластическим сдвигам, в результате которых возникают
лении методом двух съемок проводят по соотношению: остаточные микронапряжения. Величина микронапряжений будет
σϕ = [ (dψ – d⊥) / d⊥] E / (1+µ), больше в многофазном образце, если фазы имеют различные коэф-
где d⊥ – измеряется по рентгенограмме, снятой при направлении фициенты теплового расширения.
луча перпендикулярно к поверхности образца, а dψ – при направле- 3. В процессе распада пересыщенного твердого раствора (ста-
нии луча под углом ψ к нормали. рения). На границах областей выделившейся фазы и матрицы соз-
3. Для увеличения точности измерения напряжений I-рода даются микронапряжения, связанные с сопряжением решеток.
применяют метод пяти наклонных съемок с ψ = 0; ±30 и ±450. Рас- 4. При локальных структурных или химических превращени-
чет проводится путем экстраполяции по соотношению: ях (изменение удельного объема какого-то слоя по отношению к
основной массе также приводит к появлению микронапряжений).
cosec θ = {[σ(1+µ) sin2 ψ] E sin θz}+ 1/sin θz,
Микронапряжения кристаллитов приводят к уширению интер-
где θz – определяется для перпендикулярной съемки; θ – для наклон-
ференционных линий на рентгенограммах, которое можно характе-
ной.
ризовать величиной ∆d / d, где ∆d – максимальное отклонение меж-
4. Раздельное определение главных напряжений проводится
плоскостного расстояния для данной интерференционной линии от
путем съемки трех рентгенограмм: одной с напряженного образца
среднего значения d. Так как ∆d / d = –ctg θ∆θ, то эффект размытия
под постоянным углом ψ к нормали и двух с ненапряженного при
линий, обусловленный микроискажениями, растет с увеличением
наклонах плоскости образца ϕ и ϕ + 900. Расчет проводится по фор-
угла θ. Поэтому обычно применяется метод обратной съемки. При
мулам:
использовании дифрактометра регистрируют интерференционные
σ1 = К + L , σ2 = К – L,
′ линии с максимальным углом θ.
где К = 1/2 [(dψ + dψ – 2d0) / d0][ E / (1 + µ) sin2 ψ – 2ν];
Область когерентного рассеяния (ОКР) – это минимальный
L = (dψ – dψ′ ) /d0 [E / (1 + µ) sin2 ψ]; размер частицы вещества, имеющей правильное кристаллическое
dψ – межплоскостное расстояние для углов съемки ψ к нормали и строение, на которой рентгеновские лучи рассеиваются когерентно,
наклона образца ϕ; dψ′ – соответственно для ψ и ϕ + 900. то есть с постоянной разностью фаз. Частицы и области когерентно-
5. При неизвестных величинах и направлениях главных на- го рассеяния размером меньшим 1⋅10-5 см ÷1,5⋅10-5 см вызывают
пряжений в поверхностном слое проводит съемку под углами ϕ, эффект размытия линий на рентгенограмме. Рентгенографические
ϕ + 600 и ϕ – 600. Расчет напряжений проводят по соотношениям: методы определения дисперсности (размеров ОКР) также основаны
σ1 = 1/3[M + N], σ2 = 1/3[M – N], tg 2ϕ = 3[σϕ−60 − σ ϕ+60 ]/( 3σϕ − М) , на анализе ширины дифракционных линий [3–6]. Известно [1, 3],
что ширина максимумов интерференционной функции Лауэ в об-
где М = σϕ + σϕ+60 + σϕ−60σ; N = (3σϕ − М)2 + 3[σϕ−60 − σ ϕ+60 ]2 . ратном пространстве (то есть ширина пиков на дифрактограмме)
обратно пропорциональна количеству рассеивающих центров (ато-
Определение микронапряжений (II-рода) и размеров об- мов, плоскостей) вдоль данного направления. Ширина дифракцион-
ластей когерентного рассеяния ного максимума определяется на половине его высоты, интеграль-
Микронапряжения могут возникать: ная ширина «В» определяется по формуле:
1. При пластической деформации поликристаллического об-
разца из-за упругой и пластической анизотропии кристаллов.
7 8
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 2
- 3
- 4
- 5
- 6
- …
- следующая ›
- последняя »
