[发明专利]一种热障涂层中残余应力的无损检测方法

权利要求书

1.一种热障涂层中残余应力的无损检测方法，其特征在于，利用X射线衍射仪器对航空发动机上的热障涂层进行检测，包括如下步骤：

将热障涂层样品水平放置于X射线衍射仪器的样品台上固定，样品的法线方向与入射线的法线方向一致，设定扫描范围和测量方式，分别测量不同倾侧角的X射线衍射图谱；根据目标探测涂层深度，调整陶瓷X光管的输出功率、X射线的频率、测角仪重现性、可控最小步进、PIXcel3D超能探测器的最大计数率、样品台方向校正因素，然后发射指定频率的X射线，根据X射线衍射峰位的位移量与宏观应力之间的关系测定热障涂层中目标探测涂层深度的残余应力，可探测涂层的最大深度为100μm。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，陶瓷X光管的输出功率为2-8KW，发射X射线的频率范围为1.95×10¹⁸HZ-2.0×10¹⁹HZ。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，测角仪重现性：0.00002-0.00010度。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，可控最小步进：0.00005-0.0012度。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，采用PIXcel3D超能探测器：最大计数率＞110cps。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，目标探测涂层深度的计算公式：

I＝I₀e^-μρx，x＝-ln(I/I₀)/μρ (1)

式中，x—检测深度；I₀—X射线发射强度；I—X射线接收强度；μ—X射线质量吸收系数；ρ—涂层表面材料密度。

7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，目标探测涂层深度的热障涂层中残余应力的测定公式：

式中，σ—待测应力；E—材料的弹性模量；ν—泊松比；ψ—待测方向与试样表面法线方向的夹角；2θ_ψ和2θ₀—分别表示待测方向上的衍射面HKL在有和没有宏观应力时的衍射角。