利用自主研发的SWXRD-1000型短波长X射线衍射仪对去应力热处理前后纳米铝块体的内部残余应力进行了测试; 为研究残余应力沿试样厚度方向的分布, 采用Xstress-3000型X射线应力仪对未热处理的纳米铝块体表面残余应力进行了测试。结果表明: 纳米铝块体内部的晶粒取向分布均匀; 随着热处理温度升高, 块体中心处的残余应力呈下降的趋势, 中心处的径向残余应力由未热处理时的113 MPa降至4 MPa, 切向残余应力由未热处理时的91 MPa降至38 MPa; 未热处理试样厚度方向上的残余应力分布整体呈为外压内拉, 直径方向上的内部残余应力呈现出中间高两侧低的分布趋势, 且中心附近为残余拉应力。
所属栏目
残余应力国家高技术研究发展计划项目(2009AA03Z539); 科技部重大科学仪器设备开发专项项目(2012YQ130234); 国家自然科学基金资助项目(51275037)
收稿日期
2015/7/72016/7/22
作者单位
窦世涛:西南技术工程研究所, 重庆 400039
郑 林:西南技术工程研究所, 重庆 400039
张朝晖:北京理工大学材料学院, 北京 100081
张 津:北京科技大学新材料技术研究院, 北京 100083
计鹏飞:北京科技大学新材料技术研究院, 北京 100083
何长光:西南技术工程研究所, 重庆 400039
彭正坤:西南技术工程研究所, 重庆 400039
肖 勇:西南技术工程研究所, 重庆 400039
备注
窦世涛(1988-), 男, 山东定陶人, 工程师, 硕士。
引用该论文:
DOU Shi-tao,ZHENG Lin,ZHANG Zhao-hui,ZHANG Jin,JI Peng-fei,HE Chang-guang,PENG Zheng-kun,XIAO Yong.Interior Residual Stress of Bulk Nanocrystalline Aluminum Measured by Short-Wavelength X-ray Diffraction Method[J].Materials for mechancial engineering,2016,40(9):97～100
窦世涛,郑 林,张朝晖,张 津,计鹏飞,何长光,彭正坤,肖 勇.短波长X射线衍射法测试纳米铝块体的内部残余应力[J].机械工程材料,2016,40(9):97～100
参考文献
【1】
王鸿鼎, 喇培清, 师婷, 等. 块体纳米晶/微米晶复合金属材料研究现状及其发展趋势［J］. 材料工程, 2013(4): 92-96.
【2】
李安敏, 张喜燕, 赵新春, 等. 纳米晶金属块体材料制备技术与力学性能研究进展［J］. 材料导报, 2007, 21(4):111-116.
【3】
王素梅, 孙康宁, 毕见强,等. 等径角挤压法制备亚微米2A12铝合金块体材料［J］. 机械工程材料, 2006, 30(1):42-45.
【4】
张朝晖, 罗杰, 黄橙骋, 等. TiB-TiB2陶瓷复合材料的放电等离子烧结致密化［J］. 北京理工大学学报, 2014, 30(4): 492-495.
【5】
ALLEN A J, HUTCHINGS M T, WINDSOR C G, et al. Neutron diffraction methods for the study of residual stress fields［J］. Adv Phys, 1985, 34(4):445-473.
【6】
PARADOWSKA A M, PRICE J W H, FINLAYON T R, et al. Comparison of neutron and synchrotron diffraction measurements of residual stress in bead-on-plate weldments［J］. Journal of Pressure Vessel Technology, 2010, 132: 1-8.
【7】
PRATIHAR S, STELMUKH V, HUTCHINGS M T, et al. Measurement of the residual stress field in MIG-welded Al-2024 and Al-7150 aluminium alloy compact tension specimens［J］. Materials Science & Engineering A, 2006, 437(1):46-53.
【8】
郭魂, 左敦稳, 王树宏, 等. 铝合金预拉伸厚板内残余应力分布的测量［J］. 华南理工大学学报(自然科学版), 2006, 34(2): 33-36.
【9】
唐志涛, 刘战强, 艾兴, 等. 基于裂纹柔度法的铝合金预拉伸板内部残余应力测试［J］. 中国有色金属学报, 2007, 17(9):1404-1409.
【10】
刘川, 庄栋. 基于轮廓法测试焊接件内部残余应力［J］. 机械工程学报, 2012, 48(8):54-59.
【11】
姚建国, 宁欣, 王占奎,等. 超声辅助磨削后纳米ZrO2陶瓷的表面残余应力［J］. 机械工程材料, 2014, 38(2):90-92.
【12】
ZHENG Lin, HE Chang-guang, PENG Zheng-kun. Measuring device for the short-wavelength X ray diffraction and a method thereof: USA, US7583788B2［P］. 2009-09-01.
【13】
张津, 李峰, 郑林,等. 2024-T351铝合金搅拌摩擦焊焊件内部残余应力测试［J］. 机械工程学报,2013, 49(2):28-34.
【14】
ZHANG Jin, ZHENG Lin, GUO Xue-bo, et al. Residual stresses comparison determined by short-wavelength X-ray diffraction and neutron diffraction for 7075 aluminum alloy［J］. J Nondestruct Eval, 2014, 33:82-92.
【15】
郑林, 车路长, 张津,等. 预拉伸铝板内部残余应力与晶粒取向均匀性的研究［J］. 精密成型工程,2014, 6(5):50-58.
【16】
WOO W, CHOO H, BROWN D W, et al. Texture analysis of a friction stir processed 6061-T6 aluminum alloy using neutron diffraction ［J］. Acta Material, 2006, 54: 3871-3882.
【17】
范雄. X射线衍射金属学［M］. 北京: 机械工业出版社, 1980:51-52.
