Способ рентгенографического определения макронапряжений

 

О П И С Х - е1 И Е

Союз Советских

Социалистических

Республик (11) 624l50

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 01. 02.77(21) 24477 16/28-25 (51) М. Кл. с присоединением заявки № 1 01 К 23/205. Государственный комитет

Совета Министров СССР оо делам изобретений и открытий (23) Приоритет « (43) Опубликовано15.09.78.Бюллетень № 34 (53) УДК 548.73 (088. 8) (45) Дата опубликования описания or.ОЭ. 7Б (72) Автор изобретения

Ю. Г. Мясников (71) Заявитель (54) СПОСОБ РЕНТГЕНОГРАФИЧЕСКОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ

МАКРОНАПРЯЖЕНИЙ

Изобретение относится к рентгеноструктурному анализу макронапряжений (напряжений 1 рода) в материалах sin2× - методом.

Обычно этот метод включает съемку образца при нормальном и наклонном падении первичного пучка на образец, регистрацию дифракционной картины и определение изменений межплоскостных расстояний по полученной дифра ционной картине (1).

Один из вариантов данного метода реализован в «камере Васильева» и заключается в том, что определение м акронапряжений з1п ф -методом производят при нормальной и наклонной съемке исследуемого образца с помощью фотографической регистрации дифракционной картины при вращении фотопленки, причем экспонирование при нормальной и наклонной съемке производят на различные участки фотопленки (2).

Исследуемая точка образца подвергается, по крайней мере, двукратному рентгенографированию при различных углах ), образуемых направлением первичного пучка рентгеновского излучения с нормалью к поверхности образца. Дифрагированные образцом лучи в виде конуса, ось которого совпадает с направлением первичного пучка, регистрируются на рентгеновской пленке, плоскость которой перпендикулярна направлению первичного пучка. Дифракционный максимум имеет форму кольца, которое при нормальном падении первичного пучка на поверхность образца имеет форму окружности. При наклонном падении пучка на образец, в котором имеются макронапряжения, окружность деформируется. Это связано с тем, что в этом случае лучи-образующие упомянутого конуса составляют различные углы с нормалью к поверхности образца, поскольку в их отражении принимают участие различным образом ориентированные кристаллиты. Для оценки напряжений определяют разницу в угл.. дчфракции ЬО для крайних лучей конуса. При исследовании крупнозернистых материалов дифракционное кольцо оказывается состоящим из отдельных пятен и для того, чтобы нивелиго ровать эффект крупнозернистости, приходится вращать кассету с фотопленкой, чтобы размазать пятна вдоль кольца (так как иначе нельзя точно измерить диаметр кольца).

624150

Но вращение кассеты с фотопленкой допустимо только при кольце, имеющем форму окружности; вращение же деформированного кольца приводит к его ушнрению, так что результирующая ширина определяется разницей радиусов, проведенных к противоположным участкам кольца вдоль направления наклона у. Таким образом информация о макронапряжениях будет потеряна.

Целио изобретения является повышение точности при исследовании крупнозернистых материалов.

Цель достнгается тем„что по предлагаемому способу фотографическую регистрацию, по крайней мере, прн наклонной съемке производят с помощью диафрагмы, например секторной, которую последовательна располагают в двух, разнесенных на 180, положениях, которые пересекаются плоскостью, перпендикулярной к оси наклона образца и содержащей перв ичный пучок.

Сущность изобретения поясняет чертеж, Держатель образца 1 может поворачиваться относительно оси 2. На коллнматоре первичного пучка 3 установлена кассета 4 для рентгеновской пленки с секторным экраном 5 и приводом 6 вращения кассеты.

Между кассетой 4 н держателем образца 1 размещен дополнительный экран 7 с секторным вырезом, который может занимать либо полажение А, либо положение В. Угол при вершине сектора не превышает 20 — -30 .

Первичный пучок падает на образец по траектории 8.

Рентгенографирование крупнозернистого образца происходит следующим образом.

Держатель образца поворачивают вокруг осн 2, так что нормаль к поверхности образца составляет с осью ОО камеры некоторый угол 9, Секторный вырез экрана 7 устанавливают в положение А. На пленку,,размещенную в кассете 4, попадает лишь та часть из всего конуса дифрагированных лучей, которая ограничена секторным вырезом экрана 7. При вращении экрана 5, на котором установлена кассета 4 с фотопленкой, оба участка пленки, ограниченные двумя противоположными секторными вырезами экрана 5, будут засвечиваться дифрагнрованным пучком излучения, попадающим в секторный вырез экрана 7, находящийся в положении А. При этом диаметр кольца на пленке будет определяться углом днфракции лучей, прошедших через секторный вырез экрана 7 в положении А. Затем секторный вырез экрана 7 устанавливают в положение В, а экран 5 с кассетой 4 перемещают таким образом, чтобы экспонировались ранее не засвеченные участки пленки.

Поскольку в формировании части конуса дифрагированных лучей, ограниченной новым положением секторного выреза экрана 7 участвуют кристаллнты, потерпевшие другую деформацию, чем кристаллиты, о6условившие дифракцию в участке конуса, открытом для экспонирования при первоначальном положении А секторного выреза экрана 7, то углы дифракцни будут иными, чем в первом случае, а следовательно иным будет н диаметр зачерненного кольца HB фотопленке.

Таким образом, при использовании данного способа можно определять напряжение в заданном направлении,, методом косых съемок, а вращение пленки позволяет нквелировать эффект крупнозернистостн, что откры вает новые возможности для исследования остаточных напряжений в крупнозернистых мамериалах методом косых съемок.

Формула изобретения

Способ рентгенографического определения макронапряжений sin + -методом фотографической регистрацией дифракционной картины, включающий нормальную

ЗО н наклонную съемку исследуемого образца н вращение фотопленки, прнчем экспонированне при нормальной и наклонной съемке производят на различные участки фотонленкн, отличающийся тем, что, с целью повыше35 ния точности прн исследованнн крупнозернистых материалов, фотографическую регистрацию, по крайней мере, при наклонной съемке производят с помощью диафрагмы, например секторной, которую последовательно располагают в двух, разнесенных на 180, положениях, которые пересекаются плоскостью, перпендикулярной к оси наклона образца н содержащей первичный пучок.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Уманский Я. С. Рентгенография металлов н полупроводников. М,, «Металлургия», 1969, с. 308 — 324.

2, Комяк H. И, Мясников Ю. Г. Рентгеновские методы и аппаратура для опреде50. ленин напряжений. Л., «Машиностроение», 1972, с. 56.

Составитель 1(. 1(оиоиов

Редактор И. Шубина Техред О. Лугови» 1(орректор Е. Паин

Заказ 5175/35 Тирягк 1112 Подписное НИИПИ Государственного комитета Совета .Министров СССР

AD делам изобретений и открытий

1130%, Москва, Ж-35, Раугвская наб,, д. -1/5

Филиал Г1ПП с Патент:, г. Уы ород, ул. Приск, иав.