剩余应力检测剩余应力测试方法 (应力检测是什么)

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• 剩余应力检测剩余应力测试方法
• 剩余应力的分类

剩余应力检测剩余应力测试方法

剩余应力检测方法重要包含盲孔法、磁测法和X射线法。

剩余应力的测量方法可以分为有损和无损两大类。

有损测试方法就是应力监禁法，也可以称为机械的方法；无损方法就是物理的方法。

机械方法目前用得最多的是钻孔法（盲孔法），其次还有针对必定对象的环芯法。

物理方法中用得最多的是X射线衍射法，其余重要物理方法还有中子衍射法、磁性法、超声法以及压痕应变法。

剩余应力的检测国际外均已展开多年，其测定方法可分为机械测定法和物理测定法。

机械测定法测定时须将部辨分别或宰割使应力监禁，这就要对工件形成必定挫伤甚至破坏，典型的有切槽法和钻孔法，这方面技术成熟，切实完善。

其中尤以小直径盲孔法因对工件挫伤较小、测量较牢靠，已成为现场实测的一种规范实验方法(见ASTM E837-99)。

剩余应力的测量方法可以分为有损和无损两大类。

有损测试方法就是应力监禁法，也可以称为机械的方法；无损方法就是物理的方法。

机械方法目前用得最多的是钻孔法（盲孔法），其次还有针对必定对象的环芯法。

物理方法中用得最多的是X射线衍射法，其余重要物理方法还有中子衍射法、磁性法、超声法以及压痕应变法。

剩余应力的分类

剩余应力的几大分类：

一、按应力发生的要素分类有：(1)热应力

铸件各部分的薄厚是不一样的，如机床床身导轨部分很厚，侧壁筋板部分较薄，其横向端面如图一所示。

铸后，薄壁部分冷却速度快收缩大，而厚壁部分，冷却速度慢，收缩的小。

薄壁部分的收缩遭到厚壁部分的阻碍，所以薄壁部分受拉力，厚壁部分受压力。

因纵向收缩差大，因此发生的拉压也大。

这时铸件的温度高，薄厚壁都处于塑性形态，其压应力使厚壁部分变粗，拉应力使薄壁部分变薄，拉压应力 ，随塑性变形而隐没。

铸件逐渐冷却，当薄壁部分进入弹性形态而厚壁部分仍处于塑性时，压应力使厚壁部分发生塑性变形，继续变粗，而薄壁部分只是弹性拉长，这时拉压应力随厚壁部分变粗而隐没。

铸件仍继续冷却，当薄厚壁部分进入弹性区时，因为厚壁部分温度高，收缩量大。

但薄壁部分阻止厚壁部分收缩，故薄壁受压应力，厚壁受拉应力。

应力方向出现了变动。

这种作用不时继续到室温，结果在常温下厚壁部分受拉应力，薄壁部分受压应力。

这个应力是因为各部分薄厚不同。

冷却速度不同，塑性变形不平均而发生的，叫热应力。

在导轨或侧壁的同一个截面内，表层与心坎部，因为冷却快慢不同，也发生相互平衡拉压的应力，用相似与上述方法剖析，可知在室温下表层受压应力，心部受拉应力，并且截面越大，应力越大，此应力也叫热应力。

(2) 相变应力

罕用的铸铁含碳量在2.8-3.5%，属于亚共晶铸铁，由结晶 环节可知①：厚壁部分在1153℃共晶结晶时，析出共晶石墨，发生体积收缩 ，薄壁部分阻碍其收缩，厚壁部分受压应力，薄壁部分受拉应力。

厚壁部分因温度高，降温速度快，收缩快，所以厚壁逐突变为受拉应力。

而薄壁与其同样。

在共析(738℃)前的收缩中，薄厚壁均处于塑性形态，应力只管不时发生， 但又不时被塑性变形所松弛，应力并不大。

当降到738℃时，铸铁出现共析转变，由面心立方，变为体心立方结构(既γ-Fe变为a-Fe)，比容由0.124cm3/g增大到0.127cm3/g。

同时有共析石墨析出，使厚壁部分伸入，发生压应力。

上述的两种应力，是在1153℃ 和738℃两次相变而发生的，叫相变应力。

相变应力与冷却环节中发生的热应力方向同样， 相变应力被热应力对消。

在共析转变以后，不再发生相变些力，因此铸件由与薄厚冷却速度不同所构成的热应力起重要作用。

(3) 收缩应力(亦叫机械阻碍应力)

铸件在固态收缩时，因遭到铸型.型芯.浇冒口等的阻碍作用而发生的应力叫收缩应力。

因为各部分由塑性到弹性形态转变有先有后，型芯等对收缩的阻力将在铸件内形成不平均的的塑性变形，发生剩余应力。

收缩应力普通不大，多在打箱后隐没。

二、依照剩余应力平衡范畴的不同，通常可分为三种：

（1）第一类内应力，又称微观剩余应力，它是由工件不同部分的微观变形不平均性惹起的，故其应力平衡范畴包含整个工件。

例如，将金属棒施以笔挺载荷，则上边受拉而伸长，下边遭到紧缩；变形超越弹性极限发生了塑性变形时，则外力去除后被伸长的一边就存在压应力，短边为张应力。

这类剩余应力所对应的畸变能不大，仅占总贮存能的0.1%左右。

（2）第二类内应力，又称微观剩余应力，它是由晶粒或亚晶粒之间的变形不平均性发生的。

其作用范畴与晶粒尺寸相当，即在晶粒或亚晶粒之间坚持平衡。

这种内应力有时可到达很大的数值，甚至或者形成显微裂纹并造成工件破坏。

（3）第三类内应力，又称点阵畸变。

其作用范畴是几十至几百纳米，它是因为工件在塑性变形中构成的少量点阵毛病（如空位、间隙原子、位错等）惹起的。

变形金属中贮存能的绝大部分（80%~90%）用于构成点阵畸变。

这部分能量提高了变形晶体的能量，使之处于热力学不稳固形态，故它有一种使变形金属从新复原到自在焓最低的稳固结构形态的自发趋向，并造成塑性变形金属在加热时的回复及再结晶环节。