Поглощение рентгеновского излучения при анализе остаточных напряжений в образцах с цилиндрической геометрией

  • Светлана Владимировна Власенко Белорусский государственный университет, пр. Независимости, 4, 220030, г. Минск, Республика Беларусь
  • Андрей Игоревич Бенедиктович Белорусский государственный университет, пр. Независимости, 4, 220030, г. Минск, Республика Беларусь

Аннотация

Исследовано влияние геометрии образца на учет поглощения рентгеновского излучения по мере его прохождения через образец. Рассмотрен случай цилиндрической геометрии, для которого выполнено теоретическое описание поглощения в образцах с такой геометрией. Полученные теоретические выражения использовались для учета поглощения рентгеновского излучения в железных проволоках при анализе остаточных напряжений. С помощью рентгеновской дифрактометрии установлены дифракционные профили при различных углах наклона и поворота вектора дифракции относительно нормали к поверхности образца. Экспериментальные данные были фитированы линейной зависимостью, так как в данном исследовании образцы предполагаются изотропными. На основании результатов процедуры фитирования определены значения компонент тензора напряжений. Установлено, что присутствуют отклонения от линейной зависимости. Это может быть связано с наличием анизотропии образца за счет присутствия текстуры или зависящего от направления взаимодействия зерен, из чего следует, что для более строгого описания полученных экспериментальных зависимостей нужно считать образцы анизотропными и дополнить анализ остаточных напряжений соответствующей теорией.

Биографии авторов

Светлана Владимировна Власенко, Белорусский государственный университет, пр. Независимости, 4, 220030, г. Минск, Республика Беларусь

Исследовано влияние геометрии образца на учет поглощения рентгеновского излучения по мере его прохождения через образец. Рассмотрен случай цилиндрической геометрии, для которого выполнено теоретическое описание поглощения в образцах с такой геометрией. Полученные теоретические выражения использовались для учета поглощения рентгеновского излучения в железных проволоках при анализе остаточных напряжений. С помощью рентгеновской дифрактометрии установлены дифракционные профили при различных углах наклона и поворота вектора дифракции относительно нормали к поверхности образца. Экспериментальные данные были фитированы линейной зависимостью, так как в данном исследовании образцы предполагаются изотропными. На основании результатов процедуры фитирования определены значения компонент тензора напряжений. Установлено, что присутствуют отклонения от линейной зависимости. Это может быть связано с наличием анизотропии образца за счет присутствия текстуры или зависящего от направления взаимодействия зерен, из чего следует, что для более строгого описания полученных экспериментальных зависимостей нужно считать образцы анизотропными и дополнить анализ остаточных напряжений соответствующей теорией.

Андрей Игоревич Бенедиктович, Белорусский государственный университет, пр. Независимости, 4, 220030, г. Минск, Республика Беларусь

кандидат физико-математических наук; доцент кафедры теоретической физики и астрофизики физического факультета

Литература

1. Residual stresses in cold drawn ferritic rods / J. M. Atienza [et al.] // Scripta Mater. 2005. Vol. 52, issue 4. P. 305–309.
2. Experimental and numerical study of residual stress evolution in cold spray coating / R. Ghelichi [et al.] // Appl. Surf. Sci. 2014. Vol. 288. P. 26 –33.
3. Elices M. Influence of residual stresses in the performance of cold-drawn pearlitic wires // J. Mater. Sci. 2004. Vol. 39, issue 12. P. 3889 –3899.
4. Stress analysis of polycrystalline thin films and surface regions by X-ray diffraction / U. Welzel [et al.] // J. Appl. Cryst. 2005. Vol. 38, part 1. P. 1–29.
5. Welzel U., Mittemeijer E. J. Diffraction stress analysis of macroscopically elastically anisotropic specimens: on the concepts of diffraction elastic constants and stress factors // J. Appl. Phys. 2003. Vol. 93, issue 11. P. 9001– 9011.
6. The influence of cylindrical geometry on X-ray stress ensor analysis. General formulation / M. Francois [et al.] // J. Appl. Cryst. 1995. Vol. 28, part 6. P. 761–767.
7. The influence of cylindrical geometry on X-ray stress tensor analysis. Applications / B. Dionnet [et al.] // J. Appl. Cryst. 1999. Vol. 32, part 5. P. 883–891.
Опубликована
2017-04-04
Ключевые слова
рентгеновская дифрактометрия, поглощение, остаточные напряжения, цилиндрическая геометрия, фитирование данных
Как цитировать
ВЛАСЕНКО, Светлана Владимировна; БЕНЕДИКТОВИЧ, Андрей Игоревич. Поглощение рентгеновского излучения при анализе остаточных напряжений в образцах с цилиндрической геометрией. Журнал Белорусского государственного университета. Физика, [S.l.], n. 1, p. 82-87, апр. 2017. ISSN 2520-2243. Доступно на: <https://journals.bsu.by/index.php/physics/article/view/13>. Дата доступа: 18 янв. 2018
Раздел
Физика конденсированного состояния