잔류응력 측정기,

잔류 오스테나이트 측정기

XRD(X-Ray Diffraction Residual Stress Measurment)

PROTO사

 Patented PSSD(Patened Position Sensitive Scintillation Detectors):

Unexcelled, speed, stability and wide 2θ range. No degradation

with exposure to X-ray. Available in standard  and extended

2θ range.

특징.

 

1.컴퓨터제어에 의한 3,000Watt의 고전압 제어와, 연동제어에 의한 kilovolts,

   milliamps,finlament current와 X-ray tube killowats가 LCD Display됨.

 

2.안전제어장치:Arc Suppresion(Arc방지),Over Voltage, Over Current,

                      Over Power Protection.

 

3.Enclosure : 안전하고, 큰부피의 XRD수용장치가 세방향에서 접근이 용이하고, 고객의

                      요구에 맞추어 디자인된 장치 공급 가능.

                      800mm Z축방향으로 Goniometer가 제어 가능.

 

4.Goniomete

   -Omega geometry or Side Inclination geometry.

   -터치식 Manual & AUTOMATE Focusing.

   -레이저 Aufo Focusing이 가능하여, 비접촉으로 박판류의 샘플 변형 없이 측정 가능함.

   -Omega,X,Y,Ф,범위 조절 및 Oscillation

   

5.Apertures

   -수초내 교체 가능

   -Standard set;0.5, 1.0, 2.0mm round,  

                          0.5x3, 3x0.5, 1x3, 0.5x5, 5x0.5,  1x5, 5x1, 1.5x5, 5x1.5.

   -Extended Set':0.2, 1.5, 2.5mm round,

                           2x5, 5x2, 0.2x3, 3x0.2, 0.5x2, 2x0.5, 1x2, 2x1mm

   -Large grain Aperture set:3.0, 4.0mm round,

                           2x3, 3x2, 2x5, 5x2, 2.5x5, 5x2.5, 1.5x4, 4x1.5, 2x4,4x2mm

   -Stress profiling and mapping aperture set; 0.2mm round

                           0.2x3, 3x0.2, 0.2x5, 5x0.2, 0.5x2, 2x0.5 1x1, 2x2, 1x2,

                            2x1mm

6.X-Ray Detectors

   -Patened Position Sensitive Scintillation Detectors(PSSD)-특수 Detector

     Detector가 방사선에 직접 노출되지 않아 Detector의 표면이 열화가 늦어져서

     4년간의 보증기간 제안. 비싼 Detector를 교체 할 필요가 거의 없다.

   -뛰어난 속도,안전성, 광범위한 2θ range,

   - Psi Mode/Modifed Chi Mode 두가지의 Detector를 제어하는 기술로 Shear Stress측정

   -빠르게 Omega 혹은 경사면 구조 위치 제어.

 

7.Detector Spectra Window

 

 

8.광범위한 2θ range

     110º to 171º for Stress       65º to 170º for Retained Austenite

    다양한 소재의 측정이 가능합니다.

     일반적으로

     Martensite의 경우 150도 근처에 Peak가 있고(잔류응력측정시 사용함).

     Retained austenite의 경우 보다 낮은 각도(bragg angle) 65도에  있습니다. 

     (소재의 x-ray diffraction peak가 낮은 각도에 형성이 되어 있음을 뜻함)

 

9.새로운 재료에 대한 측정시 PROTO사에서 수십년간의 DATA BASE  KNOW HOW를 지원하게 됩니다.

X-Ray 회절을 이용한 잔류 응력 측정 방법

측정하고자 하는 시료의 표면 부위를 Goniometer(각도계, 측각기(測角器)(결정 따위의 면각(面角) 측정용).)의 X-Ray 단색화 장치

(Collimator:볼록렌즈 또는 오목거울을 사용하여 평행광선속(平行光線束)을 얻는 광학기구)와 수직으로 위치 시킨다.

 

X-Ray를 시료에 조사하여 브래그 법칙을 이용하여 격자 면간 거리를  구한다.

 

브래그 법칙(Bragg’s Law)

 

λ=wavelength, e.g. λ(CrKa) =0.2291 nm

d= distance between parallel (hkl)-planes, cubic cell :

d=a/(h2+k2+l2)1/2 

where a is a lattice parameter(격자상수).

Ferritic steel:

d(211)=0.28665nm/(22+12+12)1/20.11702nm

 

 


 

여러 각도에서 X-Ray를 조사하여 각각의 격자 면간 거리 d값을 구한다.

이때 응력에 의해서 d값에 변화가 생기면 θ가 이동하게 된다.

 

이때의 응력 측정 방향은 X-Ray를 조사하여 기울여 주는 방향과 같다.

위와 같은 방법에 의해 구해진 면간 격자 거리 d를 이용하여 Strain을 구한다.

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