学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

X射线衍射方法分析单晶镍基合金AM1的残余应力

作　者: 鞠明
导　师: 吴毅雄；黄坚
学　校: 上海交通大学
专　业: 材料加工工程
关键词: X射线衍射 AM1镍基单晶合金残余应力 Ortner方法
分类号: TG115.22
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
下　载: 123次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载

内容摘要

X射线衍射方法具有无破坏性、无污染、快捷、测量精度高等优点,因此被大量应用于样品的物相定性或定量分析、晶体结构分析、材料结构分析、宏观应力或微观应力测定等领域。单晶高温合金是航空发动机高温部件的主要材料,同时,在地面和海洋燃气机领域中,也将越来越广泛地采用单晶高温合金。镍基高温单晶合金AM1主要应用于飞机的引擎区域。本文用X射线衍射测量的衍射峰值来计算单晶镍基高温合金AM1试样的残余应力分布,介绍了Ortner方法分析残余应力的理论及静态误差分析的过程,对比了衍射位置精度及衍射角精度对试验结果的影响,同时也对比了Imura和Ortner两种方法分析的残余应力结果的差异,在试验过程中尝试重复测量衍射位置的方法观察其对试验精确度的影响。试验结果表明:可以运用Ortner方法测量计算喷丸处理后的大块AM1镍基合金单晶的残余应变及应力;试验中,测量至少6个晶面的晶面间距才能推导出倒易坐标系下的度量矩阵G;当晶面位置参数精度0,3°,衍射角精度0.01°时,计算的应力状态基本符合喷丸处理后试样的残余应力分布状态,重复测量衍射位置并不能提高实验结果的精确性。同时,测量16组以上试验数据可以得到精确稳定的残余应力矩阵。

全文目录

摘要  3-4
ABSTRACT  4-7
第一章绪论  7-25
  1.1 研究背景  7
  1.2 晶体学常识  7-9
  1.3 残余应力的定义  9-10
  1.4 X 射线的特性及应用  10-12
    1.4.1 X 射线的物理效应  10-11
    1.4.2 X 射线的化学效应  11
    1.4.3 X 射线的生物效应  11-12
  1.5 产生X 射线的主要方式  12-18
    1.5.1 X 射线管  12-14
    1.5.2 激光等离子体光源  14
    1.5.3 同步辐射光源  14-17
    1.5.4 X 射线激光  17
    1.5.5 X 射线自由电子激光  17-18
  1.6 X 射线衍射技术  18-20
  1.7 布拉格定律  20-21
  1.8 X 射线测量多晶体材料残余应力  21-22
  1.9 X 射线测量单晶材料的残余应力  22-23
  1.10 单晶高温合金  23-24
  1.11 本章小结  24-25
第二章 X 射线衍射测量单晶材料的理论方法  25-42
  2.1 衍射位置的确定  27-30
    2.1.1 晶体的投影  27-30
  2.2 Imura 方法的基本原理  30-31
  2.3 Ortner 方法测量残余应力的原理  31-36
    2.3.1 转换矩阵的定义  31-33
    2.3.2 应变应力矩阵的确定  33-36
  2.4 残余应变与残余应力的转变  36-37
  2.5 假设σ33=0  37
  2.6 实验步骤  37-41
  2.7 本章小结  41-42
第三章 X 射线衍射分析残余应力矩阵  42-55
  3.1 实验材料  42-43
  3.2 实验仪器介绍  43-45
  3.3 试验应用与结果讨论  45-53
    3.3.1 晶面取向及衍射角度的确定  45-46
    3.3.2 Ortner 方法计算残余应力的结果  46-48
    3.3.3 衍射参数对试验结果的影响  48-50
    3.3.4 Imura 方法及Ortner 方法的比较  50-51
    3.3.5 重复测量衍射位置对实验结果的影响  51-53
  3.4 误差来源及分析方法  53-54
  3.5 本章小结  54-55
结论  55-57
参考文献  57-60
附录  60-66
致谢  66-67
攻读硕士学位期间已发表或录用的论文  67-69

X射线衍射方法分析单晶镍基合金AM1的残余应力

内容摘要

全文目录

相似论文