Apa itu Residual Stress? Penganalisis Stres Residual Mana Yang Baik?

Apa itu stres sisa?
Tidak tergantung pada beban eksternal, ada tekanan internal pada struktur dan material. Tegangan ini disebut tegangan sisa. Tegangan sisa menyebabkan regangan yang sesuai dengan perubahan jarak kisi. Tegangan sisa secara spontan mencapai kesetimbangan, karena tegangan sisa tarik dikenal sebagai tegangan sisa tekan yang berbahaya yang dianggap menguntungkan.
Geser stres
Mengapa pengukuran tegangan sisa penting?
Pengerjaan mesin, pengelasan, shot peening, perlakuan panas, penggilingan dan proses manufaktur lainnya akan menghasilkan tegangan sisa. Pengukuran tegangan sisa adalah metode dasar untuk menentukan apakah komponen dapat tahan terhadap kondisi beban dan tegangan yang parah dalam masa pakai. Mereka juga dapat secara sengaja diperkenalkan dengan cara yang tepat.
Metode pengukuran tegangan sisa
Ada banyak cara untuk mengukur sisa stres. Metode ini biasanya dibagi menjadi metode non-destruktif, semi-destruktif dan destruktif atau berbasis difraksi, metode berbasis regangan relaksasi dan metode lainnya. Semua metode pengukuran tegangan sisa tidak langsung. Tegangan sisa dihitung atau diperoleh dari pengukuran seperti regangan elastis atau perpindahan.
Metode pengukuran tegangan sisa berdasarkan difraksi:
Dalam metode berbasis difraksi, hukum Bragg digunakan untuk mengukur regangan elastis, dan tegangan dihitung menurut hukum Hooke, modulus elastis (E) dan rasio Poisson (V).
Difraksi sinar-X
Dibandingkan dengan cahaya tampak, sinar-X memiliki energi tinggi dan panjang gelombang pendek, yang membuatnya sangat cocok untuk mendeteksi jarak permukaan kristal (= tegangan sisa) dalam bahan kristal. Teknologi difraksi sinar-X memberikan data yang andal dan tak tertandingi untuk evaluasi pengendalian kualitas. Teknologi ini cocok untuk semua bahan kristal, termasuk keramik. Metode difraksi sinar-X dapat mengukur tekanan absolut tanpa kalibrasi sampel bebas-stres. Hasil pengukuran tegangan sisa dinyatakan dalam MPa absolut.
Difraksi neutron
Difraksi neutron (nd) memberikan tensor tegangan sisa lengkap σ 11 (sejajar dengan permukaan), σ 22 (sejajar dengan permukaan) dan σ 33 (tegak lurus dengan permukaan) untuk analisis komponen yang tebal. Seperti XRD, nd menggunakan hukum Bragg untuk mengukur regangan elastis dan menghitung tegangan menurut hukum Hooke, modulus elastis (E) dan rasio Poisson (V). Karena difraktometer tetap yang mahal untuk pembangkitan neutron, difraksi neutron untuk pengukuran tegangan sisa belum banyak dan mudah diperoleh.
Difraksi sinkrotron
Difraksi sinkrotron adalah tingkat difraksi sinar-X yang lebih tinggi. Untuk komponen dengan geometri kompleks, difraksi synchrotron dapat digunakan, tetapi ukuran komponen biasanya terbatas. Hanya ada banyak fasilitas synchrotron di seluruh dunia, yang membuat metode ini tidak portabel dan hemat biaya.
Pengukuran tegangan sisa dengan pengeboran
Pengeboran adalah teknik relaksasi stres umum untuk mengukur stres sisa. Dengan mengebor lubang buta kecil di area target untuk menghilangkan bahan tegangan, bahan di sekitar lubang secara spontan menemukan keseimbangan stres baru. Ini menyebabkan permukaan dekat lubang bergeser.
Metode pengukur regangan borehole
Dengan menggunakan metode pengukur noda, pasang pengukur regangan khusus pada permukaan yang akan diukur. Tegangan sisa diukur pada alat ukur regangan relaksasi.
Metode pengeboran ESPI
Menggunakan metode ESPI, perpindahan di dekat permukaan diukur dengan menggunakan interferometer optik. Kemudian, perpindahan terukur digunakan untuk menghitung tegangan dalam volume sebelum pengeboran.