基于中子与同步辐射技术的工程材料/部件多尺度残余应力评价

作     者：李时磊 李阳 王友康 王胜杰 何伦华 孙光爱 肖体乔 王沿东 LI Shilei;LI Yang;WANG Youkang;WANG Shengjie;HE Lunhua;SUN Guang'ai;XIAO Tiqiao;WANG Yandong

作者机构：北京科技大学、新金属材料国家重点实验室北京100083 散裂中子源科学中心东莞523803 中国工程物理研究院、核物理与化学研究所绵阳621999 中国科学院上海高等研究院、上海光源科学中心上海201204 

出 版 物：《金属学报》 (Acta Metallurgica Sinica)

年 卷 期：2023年第59卷第8期

页      面：1001-1014页

核心收录：

学科分类：08[工学] 080502[工学-材料学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 

基　　金：国家重点研发计划项目No.2021YFA1600600 国家自然科学基金项目Nos.U2141206、52171098和51921001 

主　　题：残余应力 中子衍射 同步辐射 高能X射线衍射 多尺度应力 

摘      要：多尺度残余应力贯穿于工程部件设计、生产、加工和服役的全生命周期,对工程部件的长寿命可靠服役具有重要意义。残余应力具有多层次、跨尺度的分布特征,在温度、载荷等服役环境作用下发生动态演化,给精确表征带来了很大困难。相较于传统实验室X射线残余应力测量方法,中子衍射、同步辐射高能X射线衍射和同步辐射微束衍射技术在穿透深度、时间分辨率、空间分辨率、环境装置等方面具有显著优势,能够实现宏观残余应力、晶间/相间微观应力、晶内超微观应力3类残余应力的原位无损精确表征。本文详细介绍了上述基于中子/同步辐射大科学装置的多尺度应力表征技术的测量原理、应用范围和典型应用案例,并对相关技术的发展进行了展望。