ICS, 19. 100 J 04
中华人民共和国国家标准
GB/T26140-—2010/ISO/TS21432:2005
无损检测
测量残余应力的中子衍射方法
Non-destructive testing
Standards test method for determining residual stresses
by neutron diffraction
(ISO/TS21432:2005,IDT)
2011-10-01实施
2011-01-14发布
中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中国国家标准化管理委员会
发布 GB/T26140—2010/ISO/TS21432:2005
目 次
前言引言 1 范围
IV
规范性引用文件 3 术语和定义
2
符号和缩略语 5 方法概要
.
A
测量准备：材料表征，
6 T
10 14 15 17 19 19 21 26 28
8 记录要求和测量过程
应力计算· 10 结果可靠性 11 报告附录A（资料性附录） 测量过程附录B（资料性附录） 被测物理量不确定度的测定参考文献
9
..
- GB/T26140—2010/ISO/TS21432.2005
前言
本标准等同采用ISO/TS21432：2005《无损检测 测量残余应力的中子衍射方法》（英文版）。 本标准等同翻译ISO/TS21432：2005。 为便于使用，本标推作了如下修改：
“本国际标准”一词改为“本标准”；一制除国际标准的前言； -将国际标准ISO/TS21432：2005/Cor.1：2008（E)技术勘误纳入本标准；用GB/T1.1一2000规定的引导语代替国际标准中的引导语；勘误了国际标准图1中图例2和图例3的错误，互换了图例2和图例3的内容；勘误了国际标准图2中对散射角的表述错误，将20修改为20，相应的图例"也修改为20；勘误了国际标准图8c)中SGV质心的标示错误，将“O"改为“X”； -勘误了国际标准附录A.5.1中的引用错误，将A.4.4改为A.4.5。
-
本标准附录A和附录B为资料性附录。 本标准由全国无损检测标准化技术委员会（SAC/TC56)提出并归口。 本标准起草单位：中国工程物理研究院核物理与化学研究所、上海泰司检测科技有限公司、上海诚
友实业有限公司、上海威诚邦达检测技术有限公司、上海材料研究所。
本标主要起草人：陈波，孙光爱、黄朝强、熊智明、金宇飞。
II GB/T26140—2010/1S0/TS21432:2005
引
中子衍射是一种测定晶体材料残余应力和外施应力的无损检测方法，可用于测定材料内部和近表面的应力，测量时将样品或工程部件运送到中子源处，测量得到弹性应变，然后再转换为应力。本标准制定的目的是为工程应用中应力的可靠测定提供技术规范。
Y GB/T26140--2010/ISO/TS21432:2005
无损检测
测量残余应力的中子衍射方法
警告：本标准不涉及任何安全问题，即使有任何这方面的内容，也是与其应用有关。适用的安全和健康行为规范由本标准的用户建立，并在使用本标准时加以遵守。 1范围
本标准规定了中子衍射测量多晶材料残余应力的方法。本标准适用于均勾和非均匀材料以及含不同品相的块状样品检测。
本标准简要介绍了中子衍射技术的原理，测量不同种类材料时对应采用的衍射晶面给出了建议，为如何选择与被测材料晶粒尺寸和应力状态有关的测基方向和待测体积提供了指导。
本标准描述了准确定位和校正中子束内检测部位的过程，目的是在测量时能够准确定义样品材料的取样体积。
本标准措述了标定中子衍射装置需要注意的问题，介绍了获取无应力参考值的技术方法。 本标准详细描述了中子衍射测量各种弹性应变的方法，阐明了结果分析和确定统计相关性的过程，
对如何丛应变数据获得可靠的残余（或外施）应力，以及如何评价结果的不确定度提出了建设。
2规范性引用文件
下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。
EN13925-3无损检测多晶和非晶材料的X射线衍射第3部分：仪器 3术语和定义
下列术语和定义适用于本标准。
3. 1
吸收absorption 中子被原子核俘获。 注：源子核俘获截面表可以在此网址及其连接处查阅：http：//www.webelements.com
3.2
校正alignment 装置所有单元部件和样品的摆放与取向调整，目的是能够对样品的待测位置进行可靠的中子衍射
应变测量。 3.3
各向异性anisotropy 材料特性对取向的依赖性。
3.4
衰减attenuation 中子强度的减弱。 注：衰减可用包含吸收和不同核散射过程的“中子总截面”计算，衰碱长度是中子在材料内部强度减少至1/e倍时
的距离.
1 GB/T26140—2010/ISO/TS21432:2005
3, 5
本底background 不属于衔射信号的强度。 注；经常有依赖于散射角或飞行时间的本底，并在数据分析中影响衔射峰的位置。
3. 6
限束光学系统 beam defining optics 为确定中子束性能（如：中子波长、强度分布、发散度和形状)所安置的设备。 注：这些设备包括孔径、狭缝、准直器、单色器和反射镜。
3.7
布拉格边braggedge 中子强度随波长或衍射角的突然改变，对应关系为入=2dk，这里h"代表衍射晶面。
3.8
布拉格峰．bragg.peak 对应特定(hl)晶面的衍射强度分布。
3. 9
峰高peakbeight 扣除本底后布拉格峰的最大强度。
3.10
峰形函数peakfunction 描述衍射线形状的解析表达式。
3. 11
蜂位peakposition 描述布拉格峰位置的数值。 注；峰位是计算应变的决定量。
3. 12
衍射diffraction 基于干涉现象的散射。
3. 13
衍射弹性常数diffractionelasticityconstants 多晶材料中与各自（l）晶面有关的弹性常数。 注：通常称为弹性常数，可表示为E出（衍射弹性模量)和幽(衍射泊松比）。
3.14
衍射谱 客diffractionpattern 能够得到的波长或飞行时间和/或散射角范围内散射中子的分布。
3.15
半高宽fullwidthathalfmaximum FWHM 扣除本底后衍射峰高一半处的宽度。
3.16
全谱分析fullpatternanalysis 从测得多晶材料的衍射谱确定多晶的晶体结构和/或微结构。 注：全谱分析通常根据使用方法命名（例如：里特沃尔德精修），单蜂分析也是如此。
2 GB/T26140--2010/IS0/TS21432:2005
3. 17
规范体积 gaugevolume 获得衍射数据的体积。 注：这个体积由人射束和衍射束交叉部分确定。
3.18
晶格参数latticeparameters 晶体学单胞的线性尺寸和角度。 注：大多数工程材料具有立方或六方晶体学结构，因此，晶格参数通常仅是指单胞的边长。
3. 19
晶格间距 lattice spacing d间距d-spacing 相邻晶面之间的距离。
3. 20
宏观应力 macrostress 第一类应力typeIstress 包含大量晶粒的体积的平均应力。 注：也称为第一类应力。
3.21
微观应力 microstress 宏观应力限定体积内的平均应力偏差注：有两类微观应力：
一品晶粒或相尺度上测定的宏观应力平均偏差（也称为第二类应力）；几个原子尺度上第二类应力的平均偏差（也称为第三类应力）。
3.22
单色装置 fmonochromatic instrument 利用很窄中子能量（波长)段的中子装置。
3.23
单色中子束 monochromatic neutron beam 具有很窄能量（波长)段的中子束。
3.24
取向分布函数 orientation distrihution function 晶体学织构的定量描述。 注：取向分布函数对于计算织构材料的弹性常数是必需的。
3. 25
多色中子束polychromaticneutronbeam 在一定范围内具有连续能量（波长）的中子束。
3. 26
参考点 referencepoint 装置规范体积的质心。 注：见6.5。
3. 27
可复现性 reproducibility 相同被测物理量在改变测量条件后所得测量结果之间的一致性程度。 VIM.1993 注1：可复现性的有效陈述要求具有条件改变说明，包括：测量原理、测量方法、观测人、测量装置、参考标样、位置、
3 GB/T26140—2010/ISO/TS21432:2005
使用条件和时间。
注2：可复现性可以根据结果的离散特征定量表示。 注3：本标准所用结果通常认为是正确的结果。
3.28
散射scattering 相千射coherentscattering 中子在有序散射中心产生的干涉相长或相消的散射。
3.29
非相干散射 fincoherent scattering 中子以一种互不相关的方式进行散射。
3.30
单峰分析singlepeakanalysis 测量衍射数据中对单峰和本底特征进行统计分析的过程。
3.31
织构texture 样品内晶体（晶体学织构）或强化（形态学织构）的择优取向。
3.32
穿过表面描 through surface scan 确定样品表面或界面位置的过程。 注：有时也称为表面扫描或强度扫描，而扫描结果常被称为进入曲线。
3.33
飞行时间time-of-flight 一定速度（能量或波长)的中子穿行从定义起点到探测器之间距离所需要的时间。
3.34
测置不确定度 uncertaintyof measurement 表征合理地赋予被测量量之值的分散性，与测量结果相联系的参数。 [VIM.1993] 注1：例如，这个参数可能是一个标准偏差（或是它的倍数），或是具有既定可信度区间的半宽度。 注2：测量不确定度通常由许多因素组成。其中一些因紊可由一系列测盘结果的统计分布评价，用实验的标准偏
差表征；另外一些因素也可以利用标准偏差表征，其评价基于经验或其他信息的假定几率分布。 注3：测量结果被理解为测量值的最佳估计，所有不确定度因素，包括那些来自系统效应的，如矫正和参考标准方
面的因素，都对偏差有贡献。 注4：不确定度需区别于测量准确度，测量准确度会受系统偏差影响。
3. 35
壁扫描 wallscan 见3.32。
4符号和缩略语 4.1符号
a.b.c 单胞的边长，这里是指晶格参数 B
nm
在峰位处的本底晶格间距能量弹性模量
d 2 E
um
GPa
4