1、應用介紹

在軸承滾珠的加工生產(chǎn)工藝中，表面的處理非常重要，通過滲碳等熱處理工藝， 希望在滾珠的表面產(chǎn)生合適的殘余壓應力。同時工藝標準還要求在滾珠表面以下特定深度具有特定的殘余應力。X射線衍射是無損測量殘余應力的十分有效的方法。其測量速度快，精度高。是測量殘余應力的標準方法之一。

本應用報告測量和分析了軸承滾珠的不同深度的應力分布。解釋了樣品處理和測量方法。為類似的應用提供方法參考和實驗依據(jù)。

布魯克優(yōu)勢：

1. 方便的X射線光管點線焦頭互換

2. 尺寸可調，位置重復性好的準直管

3. 雙激光視頻樣品和測量定位裝置

4. 強大的數(shù)據(jù)分析軟件

2、衍射儀和樣品測量過程

▲布魯克D8 ADVANCE衍射儀

1. 樣品為四個軸承滾珠

2. 將其中的三個滾珠分別電解拋光減薄至0.04毫米，0.06毫米和0.10毫米

3. 測量應力

4. 將其中兩個繼續(xù)拋光減薄至0.14毫米和0.18毫米

5. 測量應力

3、儀器配置

1. 常規(guī)光源，2.2 kW Cr靶點焦斑

2. 1mm 準直管

3. DS 狹縫1度

4. 尤拉環(huán)

5. V 濾波片

6. LynxEye 探測器（一維）

7. Fe (211) 衍射峰~156度

8. 掃描范圍：152 - 160度

9. Chi 傾斜0 - 45度

10. 掃描步長: 0.2度

11. 掃描速度: 2秒/步

12. 單樣品時間：20分鐘

13. 側傾法

4、衍射儀器技術特點旋轉光管：

1. 點線焦斑的快速切換

2. 標準光管尺寸

3. 無需斷電和斷開水冷

4. 自動識別點線焦斑設置

準直管和雙激光定位系統(tǒng)：

1. 磁力吸附

2. 微米級別位置重復

3. 方便切換尺寸以適合不同樣品

雙激光定位保證了樣品高度和測量位置的準確

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：

▲俯視	▲側視

6、樣品應力測試圖譜

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=-800±24MPa

樣品0.10毫米深度，Sin2Psi圖譜：

應力=-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. 使用布魯克衍射儀配合雙激光定位系統(tǒng)可以精確的確定樣品的高度和樣品數(shù)據(jù)采集的位置，保證了儀器使用的方便性和數(shù)據(jù)采集的準確性。

2. 布魯克的點線焦斑互換技術使得常規(guī)測量和應力測量之間的切換異常簡單。

3. 布魯克提供方便切換的不同尺寸的準直管，用于測量不同直徑的鋼球應力。

4. 測量表明，鋼球表面存在很大的殘余壓應力；鋼球殘余壓應力的測量值隨著深度的增加先降低，后略微升高，然后大幅度降低。

-轉載于布魯克X射線部門公眾號