مروری بر کاربرد روش پراش‌سنجی اشعه ایکس در اندازه‌گیری تنش پسماند

نوع مقاله: مقاله علمی ترویجی

نویسنده

مدرس مدعو / دانشگاه صنعتی سهند تبریز

چکیده

تنش پسماند تنشی است که پس از حذف تمامی تنش‌های اعمالی در نمونه باقی می‌ماند. تنش پسماند از آن جهت اهمیت دارد که سریعاً آشکار نمی‌شود ولی می‌تواند با تنش‌های اعمالی ترکیب‌شده و موجب شکست پیش‌بینی‌نشده در زیر مقدار (سطح) شکست در نمونه بدون تنش پسماند شود. پراش سنجی شاید به یکی از مهم‌ترین روش‌های غیرمخرب اندازه‌گیری تنش پسماند در مواد کریستالی و مواد مهندسی تبدیل شده است. اصول این روش ساده است و از شبکه کریستالی به عنوان استرین گیج (کرنش‌سنج) اتمی استفاه می‌شود. افزایش و یا کاهش فاصله شبکه‌ای به شکل جابجایی (شیفت) زاویه‌ای در مکان پک‌های پراش ثبت می‌شود. پراش سنجی حساس به جزء الاستیک کرنش است و کرنش می‌تواند با استفاده از ضرایب مناسب الاستیک جهت اندازه‌گیری تنش استفاده شود. سه نوع اشعه اصلی در دسترس  با طول موج‌های مختلف برای اندازه‌گیری فواصل شبکه‌ای مناسب است که شامل: الکترون، فوتون‌های اشعه ایکس و اشعه نوترون می‌باشد. این 3 اشعه عمق‌های نفوذ بسیار مختلفی را در موارد کریستالی فراهم می‌کنند و در نتیجه کاربره آن‌ها نیز تا حدودی متفاوت است. در این مقاله اصول اصلی اندازه‌گیری کرنش با استفاده از پراش‌سنجی اشعه ایکس بررسی شده است.

کلیدواژه‌ها


[1] Noyan, Ismail C and Cohen, Jerome B. Residual stress: measurement by diffraction and interpretation. Springer, 2013.
[2] Withers, Philip J and Bhadeshia, HKDH. Residual stress. part 1–measurement techniques. Materials science and Technology, 17(4):355–365, 2001.
[3] Prevey, Paul S et al. X-ray diffraction residual stress techniques. ASM International, ASM Handbook., 10:380–392, 1986.
[4] Noyan, I. C. and Cohen, J. B. Determining stresses in the presence of nonlinearities in interplanar spacing versus Sin squared Psi. tech. rep., Jul 1983.
[5] Withers, P. J., Turski, M., Edwards, L., Bouchard, P. J., and Buttle, D. J. Recent advances in residual stress measurement. International Journal of Pressure Vessels and Piping, 85(3):118–127, March 2008.
[6] Hauk, Viktor. Structural and residual stress analysis by nondestructive methods: Evaluation-Application-Assessment. Elsevier, 1997.
[7] Dölle, H. The influence of multiaxial stress states, stress gradients and elastic anisotropy on the evaluation of (Residual) stresses by X-rays. Journal of Applied Crystallography, 12(6):489–501, Dec 1979.
[8] Tsai, Swe-Den, Schmerling, M., and Marcus, H. L. Residual Stress Measurement in Metal Matrix Composites, pp. 425–438. Springer US, Boston, MA, 1982.