布魯克X射線衍射儀 | 軸承滾珠應力深度分布應用報告

1、應用介紹

在(zai)(zai)軸承滾珠的加工(gong)生產(chan)(chan)工(gong)藝中(zhong)，表面的處理非(fei)常(chang)重要，通過滲碳(tan)等熱處理工(gong)藝， 希望在(zai)(zai)滾珠的表面產(chan)(chan)生合(he)適(shi)的殘(can)余壓應(ying)(ying)(ying)力。同時工(gong)藝標準(zhun)還要求在(zai)(zai)滾珠表面以(yi)下(xia)特定深度(du)具有特定的殘(can)余應(ying)(ying)(ying)力。X射(she)線衍射(she)是(shi)無損測量殘(can)余應(ying)(ying)(ying)力的十分(fen)有效(xiao)的方(fang)法(fa)。其測量速度(du)快(kuai)，精度(du)高。是(shi)測量殘(can)余應(ying)(ying)(ying)力的標準(zhun)方(fang)法(fa)之一。

本應用報告測量和分析了軸承滾珠的(de)(de)不(bu)同深(shen)度的(de)(de)應力分布(bu)。解釋了樣品(pin)處理和測量方法。為類(lei)似的(de)(de)應用提供方法參(can)考和實驗依據。

布魯克優勢：

1. 方便(bian)的X射(she)線光管(guan)點線焦頭互換

2. 尺寸可調，位置重(zhong)復性好的準直管

3. 雙激光(guang)視(shi)頻樣品和測量定位裝置

4. 強大的(de)數據分析軟件

2、衍射儀和樣品測量過程

▲布魯(lu)克D8 ADVANCE衍射儀

1. 樣(yang)品為四個軸承滾珠

2. 將其中的(de)三個滾(gun)珠分別電解拋(pao)光(guang)減薄至0.04毫米，0.06毫米和0.10毫米

3. 測(ce)量應力

4. 將其(qi)中兩(liang)個繼續拋(pao)光減薄至0.14毫米和0.18毫米

5. 測量應力(li)

3、儀器配置

1. 常規光源，2.2 kW Cr靶點焦斑

2. 1mm 準直管

3. DS 狹縫1度(du)

4. 尤拉環

5. V 濾(lv)波片

6. LynxEye 探測器（一維）

7. Fe (211) 衍(yan)射峰(feng)~156度

8. 掃描范圍：152 - 160度

9. Chi 傾(qing)斜0 - 45度

10. 掃描步長: 0.2度

11. 掃描速度: 2秒(miao)/步(bu)

12. 單樣品時間：20分鐘

13. 側(ce)傾法(fa)

4、衍射儀器技術特點旋轉光管：

1. 點線焦斑(ban)的快速(su)切換(huan)

2. 標準光管尺寸

3. 無需(xu)斷(duan)電和斷(duan)開水冷

4. 自(zi)動識別點線焦斑設置

準直管和雙激光定位系統：

1. 磁力(li)吸附

2. 微(wei)米級(ji)別位(wei)置重復

3. 方便切換尺寸(cun)以適合不同樣品

雙激光定位保證了樣品高度和測(ce)量位置(zhi)的準確(que)

5、樣品的雙激光定位

電解拋光減薄效果圖，0.1毫米減薄樣品：

原始樣品0毫米深度，Sin2Psi 圖譜：

應力=-970±22MPa

樣品0.04毫米深度，Sin2Psi 圖譜：

應力=-765±26MPa

樣品0.06毫米深度，Sin2Psi圖譜：

應力(li)=-800±24MPa

樣品0.10毫米深度，Sin2Psi圖譜：

應(ying)力=-856±20MPa

樣品0.14毫米深度，Sin2Psi圖譜：

應力=-718±17MPa

樣品0.18 毫米深度，Sin2Psi圖譜：

應力=-551±26MPa

7、殘余應力測量值隨深度的分布

8、結論

1. 使用布魯克(ke)衍射儀配合雙(shuang)激光定(ding)位系統可以精確(que)的(de)(de)確(que)定(ding)樣(yang)(yang)品的(de)(de)高度和樣(yang)(yang)品數據采集的(de)(de)位置，保證(zheng)了儀器使用的(de)(de)方(fang)便性和數據采集的(de)(de)準確(que)性。

2. 布魯克的(de)點線(xian)焦斑互(hu)換技術使得常規(gui)測(ce)量(liang)和應力測(ce)量(liang)之間(jian)的(de)切換異常簡單。

3. 布魯克提供方便(bian)切換(huan)的不同尺寸的準直(zhi)管，用于(yu)測量不同直(zhi)徑的鋼(gang)球應(ying)力。

4. 測(ce)量表明(ming)，鋼球表面(mian)存在很大的(de)殘(can)余壓(ya)應(ying)力；鋼球殘(can)余壓(ya)應(ying)力的(de)測(ce)量值(zhi)隨著深度的(de)增加先降低，后(hou)(hou)略微升高(gao)，然后(hou)(hou)大幅度降低。

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