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材料现代分析方法 宏观内应力的测定 第第第第一一章章章章 宏观内应力的测定宏观内应力的测定宏观内应力的测定宏观内应力的测定 Dept. of MSE, CQU 1 材料现代分析方法 宏观内应力的测定 本章主要内容 11.11 应力的基本概念应力的基本概念 1.2 X射线应力测定的基本原理 1.3 X射线应力测定技术 1.4 X射线应力测定的相关问题 Dept. of MSE, CQU 2 材料现代分析方法 宏观内应力的测定 11.11 应力的基本概念应力的基本概念 应力可分为三类应力可分为三类，各类应力使各类应力使XX射线衍射图谱有射线衍射图谱有 不同的变化。因此，可根据衍射图谱的特征来对应 力进行分析和测定力进行分析和测定。 第第一类应力类应力是指当产生应力的因素去除后是指当产生应力的因素去除后，，在物体内部在物体内部 相当大范围内均匀分布的残余应力，称之为宏观内应力。 它能引起衍射线的位移。 第二类应力是在一个或少数几个晶粒范围内存在并保持 平衡的应力平衡的应力，一般般使衍射线条变宽使衍射线条变宽，但有时但有时也会引起衍射会引起衍射 线条平移。 第三类应力是在若干个原子范围内存在并保持 平衡的内应力，它使衍射线强度减弱。通常又把第二类和 第三类应力合称为微观应力。 Dept. of MSE, CQU 3 材料现代分析方法 宏观内应力的测定 这三种应力中有关第这三种应力中有关第II 类内应力类内应力 （（宏观应力宏观应力））的的 测量技术最为完善，它们对材料性能的影响也研究 得最为透彻。一般提到（残余）应力时，只要不特 别说明别说明，均是指第均是指第II 类类 （（宏观宏观））内应力内应力。。 英英、、美文献中常把第美文献中常把第ⅠⅠ类内应力称为类内应力称为 “宏观应力宏观应力” (Macrostress)，而把第Ⅱ类和第Ⅲ类内应力称为“微观应 力”（Microstress ）。 在我国，工程上通常所说的残余应力就是第Ⅰ类内应力。 我国科技文献中把第我国科技文献中把第ⅡⅡ类内应力称为类内应力称为 “微观应力微观应力、、微观结微观结 构应力”，而第Ⅲ类内应力的名称尚未统一，可称为“晶 格畸变应力格畸变应力”、、 “超微观应力超微观应力”、、 “晶内亚结构应力晶内亚结构应力”等等。。 Dept. of MSE, CQU 4 材料现代分析方法 宏观内应力的测定 由于工程上所有重要的生产方法、加工工艺甚至装配过 程等都会在材料或机件内部产生独特的残余应力状态，所 以工程界也习惯于以产生残余应力的工艺过程来归类和命 名。 例如：铸造残余应力、焊接残余应力、热处理残余应力、 磨磨削残余应力削残余应力、、喷九残余应力等喷九残余应力等。这些名称这些名称一般情况下也般情况下也 是指第Ⅰ类内应力。 Dept. of MSE, CQU 5 材料现代分析方法 宏观内应力的测定 宏观内应力宏观内应力对机械构件的疲劳强度对机械构件的疲劳强度、抗应力腐蚀抗应力腐蚀、尺尺 寸稳