噴丸強(qiáng)化是一種廣泛使用的方法，其在工件表面產(chǎn)生壓縮應(yīng)力，使其更耐用。如許多制造工藝一樣，拋噴丸強(qiáng)化也需要包括精準(zhǔn)應(yīng)力值的質(zhì)量控制。用于測(cè)量拋噴丸強(qiáng)化工件殘余應(yīng)力的常用技術(shù)是X射線衍射。

stresstech在無(wú)損過(guò)程控制和質(zhì)量檢驗(yàn)方面擁有30多年的經(jīng)驗(yàn)。stresstech產(chǎn)品線包括利用巴克豪森噪聲技術(shù)、孔鉆（ESPI：電子散斑圖案干涉技術(shù)）以及本文焦點(diǎn)-X射線衍射商網(wǎng)應(yīng)力分析儀。隨著技術(shù)和制造的進(jìn)步，產(chǎn)品線包括許多自動(dòng)測(cè)量功能，并使用了工業(yè)機(jī)器人。工業(yè)機(jī)器人可用于測(cè)量具有復(fù)雜形狀和寬表面工件的殘余應(yīng)力，通過(guò)自動(dòng)化創(chuàng)建靈活的測(cè)量過(guò)程。stresstech機(jī)器人的X射線測(cè)量系統(tǒng)被稱為Xstress機(jī)器人。

根據(jù)X射線衍射數(shù)據(jù)測(cè)定殘余應(yīng)力

X射線是具有較短的波長(zhǎng)（即比可見光具有更高的能量）的電磁輻射波。短波長(zhǎng)X射線非常適合探測(cè)材料中的面間距。使用面間距作為極限標(biāo)距長(zhǎng)度，X射線是理想的技術(shù)，并適用于所有的結(jié)晶材料，特別是金屬，同時(shí)也是用于陶瓷。其測(cè)量絕對(duì)應(yīng)力，而無(wú)虛無(wú)應(yīng)力樣品進(jìn)行校準(zhǔn)。

具有周期性晶格結(jié)構(gòu)的材料可以用所謂的單位晶胞描述，其是包含用于指定各種材料晶體結(jié)構(gòu)信息的最小體積單元。通過(guò)連接原子所在的點(diǎn)形成晶格結(jié)構(gòu)。用于描述這些單位晶胞的常用的坐標(biāo)系是米勒指數(shù)計(jì)數(shù)法。

最常見的X射線源是X射線管，其中電子被轟擊至目標(biāo)金屬陽(yáng)極。通過(guò)加熱離子電子。用高壓（25kv至6okv）將電子加速，這給予電子足夠的能量使其從目標(biāo)金屬原子，發(fā)射特定于陽(yáng)極材料的標(biāo)識(shí)特征射線，這種接近單色射線可用于X射線衍射分析。

圖1：機(jī)器人通過(guò)X射線衍射 測(cè)量殘余應(yīng)力

通過(guò)衍射峰位置計(jì)算應(yīng)變，由衍射數(shù)據(jù)確定殘余應(yīng)力。作用在測(cè)量材料上的應(yīng)力改變了晶面間距，其可以被測(cè)量。在實(shí)踐中，首先測(cè)量無(wú)應(yīng)力的金屬粉末以對(duì)特定材料的器件進(jìn)行校準(zhǔn)。在校準(zhǔn)期間，將監(jiān)測(cè)器放置到粉末的已知衍射角，并設(shè)置角度盤。然后通過(guò)測(cè)量具有多個(gè)傾斜度的晶格距離來(lái)計(jì)算應(yīng)力，并且結(jié)果被繪制為d vs sin2x圖，其中d是測(cè)量的晶面間距，X是傾斜角。可從該d vs sin2X圖的斜率確定殘余應(yīng)力。

X射線衍射是測(cè)量殘余應(yīng)力的非破壞性的、簡(jiǎn)便的方法。曝光區(qū)域量會(huì)影響檢測(cè)時(shí)間，而使用較大的準(zhǔn)直器會(huì)減少測(cè)量所需時(shí)間。

布拉格定律描述了來(lái)自晶格面的X射線衍射。表示為λ=2dsinθ，其中λ是X射線的波長(zhǎng)，d是晶面間距，θ是衍射角，如圖2所示。布拉格定律假定入射波和衍射波同相并經(jīng)歷相長(zhǎng)干涉。布拉格定律已證明其本身是精準(zhǔn)的、正確的，使其成為衍射應(yīng)用的有用工具。