X射線衍射法（XRD）可以檢測鑄件的殘余應力?，且是目前工程領域應用廣泛的無損檢測方法之一。其適用性及關鍵要點如下：
一、技術原理與適用性
?基本原理?
殘余應力會導致鑄件內部晶格發(fā)生畸變，改變晶面間距（d值）。X射線照射到材料表面時，發(fā)生衍射現(xiàn)象，通過測量不同方位角的衍射峰位移（衍射角2θ變化），結合布拉格定律（2d sinθ = nλ）和彈性力學公式，可計算出殘余應力的大小和方向?。?對鑄件的適用性?
若鑄件晶粒?粗大?（＞100 μm）、存在?強織構?（晶粒取向集中）或?多相結構?（如鑄鐵中的石墨相），可能導致衍射峰重疊或強度過低，影響精度?24。
僅能檢測?表層應力?（穿透深度約 ?10–30 μm?），深層應力需結合電解拋光逐層剝離?。
鑄件需為?多晶材料?（如金屬鑄件），且晶粒尺寸宜在 ?10–100 μm? 范圍內?。
材料需具備?足夠結晶度?，能產生清晰的衍射峰。
表面曲率不宜過大（測試點區(qū)域宜為平面或大曲率曲面）?。
? ?適用條件?：
鑄件需為?多晶材料?（如金屬鑄件），且晶粒尺寸宜在 ?10–100 μm? 范圍內?。
材料需具備?足夠結晶度?，能產生清晰的衍射峰。
表面曲率不宜過大（測試點區(qū)域宜為平面或大曲率曲面）?。
?? ?局限性?：
若鑄件晶粒?粗大?（＞100 μm）、存在?強織構?（晶粒取向集中）或?多相結構?（如鑄鐵中的石墨相），可能導致衍射峰重疊或強度過低，影響精度?24。
僅能檢測?表層應力?（穿透深度約 ?10–30 μm?），深層應力需結合電解拋光逐層剝離?。
二、檢測過程中的關鍵考量
?試樣預處理要求?
表面需清潔無涂層，若有防護層（如油漆），需通過?電解拋光?去除，避免機械處理引入附加應力?。
測試點需平整，曲面區(qū)域需調整X射線光斑尺寸以適應曲率?。
?參數設置與精度控制?
需已知材料參數：?晶體結構、衍射晶面指數、X射線彈性常數?等?。
采用 ?sin2ψ法?（同傾法或側傾法）進行多角度測量，設備需滿足 ?ASTM E915?、?GB/T 7704-2017? 等標準精度要求（如重復性誤差＜±7 MPa）?。
三、實際應用中的注意事項
?結果準確性影響因素?
?應力梯度?：表層存在劇烈應力變化時，需多點測量取均值?。
?織構干擾?：若各ψ角衍射峰強度比＞3，表明織構較強，需校正算法?。
?設備校準?：儀器需定期校驗ψ角旋轉中心偏差（＜±5%）?。
?工程案例參考?
已成功用于?航空發(fā)動機葉片?（鈦合金鑄件）、?齒輪齒根?等復雜構件的殘余應力檢測，通過冷膨脹工藝引入壓應力的效果評估?。
在?汽車鑄件?（如曲軸、輪轂）中，用于優(yōu)化熱處理工藝，減少變形風險?。
四、結論與建議
?X射線衍射法適用于大多數金屬鑄件的表層殘余應力檢測?，尤其在航空航天、汽車制造領域技術成熟。若您的鑄件符合以下條件可優(yōu)先選擇：
晶粒細小均勻（無粗晶或強織構）；
需無損、高精度（±10 MPa）的表層應力分析；
具備標準試樣預處理條件。
對于深層應力或粗晶鑄件，建議結合?中子衍射法?（穿透深度高）或?盲孔法?（有損）作為補充?。
