[發(fā)明專利]一種機(jī)匣用Ti2AlNb合金的X射線殘余應(yīng)力測(cè)試方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010892016.3
• 申請(qǐng)日: 2020-08-28
• 公開（公告）號(hào): CN112050978B
• 公開（公告）日: 2021-12-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王彥菊;沙愛學(xué);周毅
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)航發(fā)北京航空材料研究院
• 主分類號(hào): G01L1/25
• 分類號(hào): G01L1/25
• 代理公司: 中國(guó)航空專利中心 11008
• 代理人: 杜永保

1.一種機(jī)匣用Ti2AlNb合金的X射線殘余應(yīng)力測(cè)試方法，其特征在于：所述的Ti2AlNb合金為宏觀均勻的線彈性材料，其X射線殘余應(yīng)力測(cè)試方法包括以下步驟：

確定要進(jìn)行殘余應(yīng)力檢測(cè)的Ti2AlNb合金機(jī)匣構(gòu)件對(duì)應(yīng)的原始坯料，從原始坯料上制備Ti2AlNb金相試樣；

對(duì)Ti2AlNb金相試樣進(jìn)行嵌樣、研磨和拋光；

采用氫氟酸過(guò)氧化氫溶液擦拭浸蝕Ti2AlNb金相試樣；

分別確定金相試樣中O-Ti₂AlNb相體積分?jǐn)?shù)數(shù)值為O％，α₂-Ti₃Al相體積分?jǐn)?shù)數(shù)值為α₂％和B₂相體積分?jǐn)?shù)數(shù)值為B₂％，同時(shí)滿足O％+α₂％+B₂％＝100％；

將被測(cè)Ti2AlNb合金機(jī)匣構(gòu)件放置在X射線應(yīng)力儀測(cè)量臺(tái)上，并將機(jī)匣構(gòu)件測(cè)量點(diǎn)位置調(diào)節(jié)至應(yīng)力儀的焦點(diǎn)；

選用X射線應(yīng)力儀配備的Cu靶，設(shè)定X射線衍射角度為140°，衍射晶面hkl參數(shù)為(213)，獲得殘余應(yīng)力測(cè)量結(jié)果σ₁；

改用X射線應(yīng)力儀配備的V靶，設(shè)定X射線衍射角度為136°，衍射晶面hkl參數(shù)為(211)，獲得殘余應(yīng)力測(cè)量結(jié)果σ₂；

通過(guò)下述公式計(jì)算Ti2AlNb合金構(gòu)件測(cè)量點(diǎn)處的殘余應(yīng)力值σ_m；

σ_m＝σ₁×(O％+α₂％)+σ₂×B₂％

確定該Ti2AlNb合金機(jī)匣構(gòu)件測(cè)量點(diǎn)處的殘余應(yīng)力值為σ_m。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種機(jī)匣用Ti2AlNb合金的X射線殘余應(yīng)力測(cè)試方法，其特征在于：所述的Ti2AlNb合金的名義化學(xué)成分為Ti-11Al-38Nb-2Mo-1.5Zr，其金相組織包含O-Ti₂AlNb相、α₂-Ti₃Al相和B₂相三種合金相。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種機(jī)匣用Ti2AlNb合金的X射線殘余應(yīng)力測(cè)試方法，其特征在于：

所采用的殘余應(yīng)力計(jì)算公式σ_m＝σ₁×(O％+α₂％)+σ₂×B₂％的獲取方法包括如下步驟：

設(shè)σ₁和σ₂分別為用X射線衍射法測(cè)出的Ti2AlNb合金中的α-Ti衍生相和β-Ti衍生相的殘余應(yīng)力值，σ_m為宏觀應(yīng)力；O％，α₂％和B₂％為各相的體積分?jǐn)?shù)；相應(yīng)地ε_O，和ε_m分別為各相在應(yīng)力釋放時(shí)發(fā)生的應(yīng)變和系統(tǒng)整體應(yīng)變；E₁和E₂分別為Ti2AlNb合金中的α-Ti衍生相和β-Ti衍生相的彈性模量，E為宏觀彈性模量；

對(duì)于宏觀均勻的線彈性材料，可作如下假設(shè)：殘余應(yīng)力釋放時(shí)，各相發(fā)生的應(yīng)變相同，都等于總應(yīng)變，即：

彈性模量：

E＝E_α(α₂％+O％)+E_βB₂％ 2)

結(jié)合公式1)和2)有：

由于殘余應(yīng)力是一種彈性力，符合胡克定律，將公式3)經(jīng)過(guò)整理可得：

σ_m＝σ_α×(O％+α₂％)+σ_β×B₂％。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種機(jī)匣用Ti2AlNb合金的X射線殘余應(yīng)力測(cè)試方法，其特征在于：擦拭浸蝕Ti2AlNb金相試樣40s～60s。