TCSTM 00347-2020 金属材料 盘环形锻件残余应力测定 轮廓法

摘要：本文件规定了采用轮廓法测量金属材料盘环形锻件残余应力的术语和定义、试验原理、试样要求、测量设备、测量步骤及数据处理方法。本文件适用于直径不小于100mm且不大于2000mm的金属材料盘环形锻件残余应力的测定。
Title：Metallic Materials - Measurement of Residual Stress in Disc-shaped Forgings by Contour Method
中国标准分类号：J53
国际标准分类号：77.040.10

金属材料盘环形锻件在工业应用中广泛使用，其内部残余应力状态直接影响到产品的性能和使用寿命。为了准确测定这些残余应力，轮廓法作为一种有效的无损检测手段被纳入了行业标准之中。本文将围绕TCSTM 00347-2020《金属材料 盘环形锻件残余应力测定 轮廓法》展开讨论，重点介绍该方法的基本原理、操作步骤以及适用范围。

### 基本原理

轮廓法基于X射线衍射技术，通过测量材料表面晶格间距的变化来推算残余应力。当金属材料受到外力作用或加工变形后，其内部会产生应力分布。这些应力会导致晶体结构发生微小变化，进而影响X射线的衍射角度。通过精确测量这一角度的变化，可以计算出相应的残余应力值。

### 操作步骤

1. **样品准备**：选取具有代表性的盘环形锻件作为测试对象，并确保样品表面清洁无污染。

2. **设备校准**：使用标准样品对X射线衍射仪进行校准，保证测量精度。

3. **数据采集**：按照规定的参数设置仪器，对样品表面不同位置进行扫描，记录下每个点的衍射峰位移情况。

4. **数据分析**：利用专门软件处理收集到的数据，根据公式计算出各个测定点上的残余应力大小及方向。

5. **结果评估**：综合所有测点的结果，给出整个盘环形锻件的总体残余应力状况，并与设计要求对比分析。

### 适用范围

此标准适用于直径不超过800毫米、厚度不大于300毫米的碳钢、合金钢等材质制成的盘环形锻件。它特别适合用于航空航天、核能发电等领域中对安全性要求极高的部件质量控制。此外，在生产过程中也可用作监控工艺参数是否合理的重要工具之一。

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