一种金属制品表面残留应力测试方法与流程

1.本发明涉及金属加工，具体涉及一种金属制品表面残留应力测试方法。


背景技术：

[0002]“金属加工表面质量的影响因素及改进措施论文”，指出金属加工表面质量发生变化最主要的原因便是其在加工过程中产生的残余应力造成的；对于金属制品表面残留应力的测试，一般采用盲孔法来测量；盲孔法是由mather.j在1932年提出的，后由soete发展完善而形成系统理论，该方法中采用高灵敏度的箔式应变片测量应变量，其基本原理是：假定一种具有残余应力的各项同性材料的工件，其中某一局部区域存在的残余应力场是均匀的，在表面合适位置粘贴应变片，随后根据应变片的位置钻一个直径2r(2mm左右)深度h(h》2r)的小盲孔，材料的连续性将遭到破坏，孔边的径向应力必然下降为零，从而在盲孔附近表面由于释放部分应力而产生相应的位移和应变，利用静态应变测量方法可由应变片结合应变仪测出应变值，然后利用弹性力学理论计算得到残余应力。
[0003]
盲孔法，其理论完善，技术成熟，广泛应用在现场测试中，但其成本高，并且一般只能得到一个方向上的残余应力值，不能较准确表征磨削晶圆表面残余应力大小。


技术实现要素：

[0004]
为解决上述问题，本发明提出了一种金属制品表面残留应力测试方法。
[0005]
本发明的技术方案：一种金属制品表面残留应力测试方法，所述金属制品经切削加工而成；所述测试方法具体步骤如下：s1：在待测金属制品的一检测面上，以其一点为中心，即测试点，在其多个方向上粘贴应变计；s2：在测试点开通孔释放应力，利用应变仪记录下应力释放过程中产生的应变；1）根据公式：其中，e、ν分别为材料的弹性模量和泊松比，ε
x
、εy为x、y 方向上的应变值；求得x、y方向上的正应力σ
x
、σy；2）根据测得的应变值作出应变莫尔圆，然后求得最小和最大主应变εb、εa；3）再根据公式：求得最大主应力σ1和最小主应力σ2。
[0006]
在s1前，对金属制品的表面进行表面处理，具体方法：利用砂纸对检测区域进行打磨，直至表面光亮为止，并对检测区域进行清洗。
[0007]
一检测面上共有16个测试点，各测试点均匀分布在检测面中心四侧，每侧四个，依次排列，相邻两个测试点间隔30mm。
[0008]
应变计分别粘连在测试点的0
°
、45
°
、90
°
方向上。
[0009]
本发明设计合理，构思巧妙，在盲孔法的基础上进一步改进，通过应力释放测得应变，然后 利用广义胡克定律和应变莫尔圆分别求测试点x、y方向正应力和主应力。
具体实施方式
[0010]
一种金属制品表面残留应力测试方法，所述金属制品经切削加工而成；所述测试方法具体步骤如下：s1：在待测金属制品的一检测面上，以其一点为中心，即测试点，在其多个方向上粘贴应变计；s2：在测试点开通孔释放应力，利用应变仪记录下应力释放过程中产生的应变；1）根据公式：其中，e、ν分别为材料的弹性模量和泊松比，ε
x
、εy为x、y 方向上的应变值；求得x、y方向上的正应力σ
x
、σy；2）根据测得的应变值作出应变莫尔圆，然后求得最小和最大主应变εb、εa；3）再根据公式：求得最大主应力σ1和最小主应力σ2。
[0011]
在s1前，对金属制品的表面进行表面处理，具体方法：利用砂纸对检测区域进行打磨，直至表面光亮为止，并对检测区域进行清洗。
[0012]
一检测面上共有16个测试点，各测试点均匀分布在检测面中心四侧，每侧四个，依次排列，相邻两个测试点间隔30mm。
[0013]
应变计分别粘连在测试点的0
°
、45
°
、90
°
方向上。
[0014]
本发明中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。


技术特征：
1.一种金属制品表面残留应力测试方法，所述金属制品经切削加工而成；其特征在于：所述测试方法具体步骤如下：s1：在待测金属制品的一检测面上，以其一点为中心，即测试点，在其多个方向上粘贴应变计；s2：在测试点开通孔释放应力，利用应变仪记录下应力释放过程中产生的应变；1）根据公式：其中，e、ν分别为材料的弹性模量和泊松比，ε
x
、ε
y
为x、y 方向上的应变值；求得x、y方向上的正应力σ
x
、σ
y
；2）根据测得的应变值作出应变莫尔圆，然后求得最小和最大主应变ε
b
、ε
a
；3）再根据公式：求得最大主应力σ1和最小主应力σ2。2.根据权利要求1所述的一种金属制品表面残留应力测试方法，其特征在于，在s1前，对金属制品的表面进行表面处理，具体方法：利用砂纸对检测区域进行打磨，直至表面光亮为止，并对检测区域进行清洗。3.根据权利要求1所述的一种金属制品表面残留应力测试方法，其特征在于，一检测面上共有16个测试点，各测试点均匀分布在检测面中心四侧，每侧四个，依次排列，相邻两个测试点间隔30mm。4.根据权利要求1所述的一种金属制品表面残留应力测试方法，其特征在于，应变计分别粘连在测试点的0
°
、45
°
、90
°
方向上。

技术总结
本发明涉及一种金属制品表面残留应力测试方法，所述金属制品经切削加工而成；所述测试方法具体步骤如下：s1：在待测金属制品的一检测面上，以其一点为中心，即测试点，在其多个方向上粘贴应变计；S2：在测试点开通孔释放应力，利用应变仪记录下应力释放过程中产生的应变；1）根据公式：其中，E、ν分别为材料的弹性模量和泊松比，ε


技术研发人员：张冬玲 倪宝荣
受保护的技术使用者：南通爵耀金属制品有限公司
技术研发日：2022.11.15
技术公布日：2023/10/6