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在此應(yīng)用中，殘余應(yīng)力深度分布是從4毫米軸承球測(cè)量的。

問(wèn)題：軸承滾珠上的殘余應(yīng)力

可以用電化學(xué)方法從表面去除材料，并測(cè)量作為深度函數(shù)的殘余應(yīng)力來(lái)研究硬化鋼樣品的次表面特性。

例如檢測(cè)Ø4mm球軸承的殘余應(yīng)力的深度剖面分布，為了滿足標(biāo)準(zhǔn) EN 15305無(wú)損檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)，一般采用X 射線衍射法進(jìn)行測(cè)試，同時(shí)需要選擇0.3毫米準(zhǔn)直器來(lái)測(cè)量。使用傳統(tǒng)的 X射線衍射設(shè)備一般單次測(cè)量需要1小時(shí)55分鐘。在殘余應(yīng)力深度剖面中，通常進(jìn)行4-6次單獨(dú)的殘余應(yīng)力測(cè)量，同時(shí)需要在測(cè)量中對(duì)材料進(jìn)行電解拋光。在三個(gè)方向測(cè)量殘余應(yīng)力時(shí)，測(cè)量一個(gè)深度剖面需要34.5小時(shí)。

檢測(cè)方法：X射線衍射法

在測(cè)量之前，將滾珠固定在帶有化學(xué)金屬環(huán)氧樹(shù)脂填料的鋁塊上，以便保持與鋁塊的導(dǎo)電接觸，并且在深度測(cè)量期間鋼球保持靜止。

圖 1. 測(cè)量設(shè)置：軸承滾珠的殘余應(yīng)力測(cè)量

測(cè)量采用XStress DR45和XStress Studio軟件完成。集成2D探測(cè)器沿著Debye-Scherrer 環(huán)（圖 2），3秒曝光時(shí)間內(nèi)收集的衍射峰數(shù)據(jù)如圖3所示。在三個(gè)方向測(cè)量殘余應(yīng)力時(shí)，每個(gè)深度測(cè)量點(diǎn)測(cè)量時(shí)間為3分鐘，這意味著每個(gè)深度剖面測(cè)量時(shí)間僅需要18分鐘。測(cè)量樣品殘余應(yīng)力分布如圖4所示。

圖 2：檢測(cè)器數(shù)據(jù)

圖 3：綜合峰

測(cè)量結(jié)果

圖 4：軸承滾珠上的殘余應(yīng)力深度分布

此應(yīng)用所使用的儀器Xstress DR45為新一代X射線殘余應(yīng)力分析儀，以前所未有的速度提供了高質(zhì)量測(cè)量數(shù)據(jù)。