Измерение напряжений in situ в оксидных окалинах

Аннотация

Представлен обзор и сравнение методов измерения напряжений in situ в оксидной окалине, включая рентгеновскую дифракцию, рамановскую спектроскопию, пьезоспектроскопию, методы отклонения. Анализ принципов и процедур испытаний показал, что каждый из них имеет как преимущества, так и ограничения. Рассмотрены результаты измерения напряжений в различных оксидах: NiO, Zr₂O, Cr₂O₃, Al₂O₃ и др., исследованные разными методами. Метод отклонения превосходит другие при измерении напряжений в толстых оксидных окалинах. Однако процесс нанесения покрытия приводит к большему количеству ошибок. Для устранения неблагоприятных последствий нанесения покрытия разработан новый метод — метод среза кривой Архимеда для измерения напряжений в толстых оксидных окалинах на металлах при длительной высокотемпературной эксплуатации. Показан экспериментальный принцип и выведена формула напряжения. Без покрытия перед окислением образец среза кривой Архимеда свободно окисляется при высокой температуре и напряжения в оксидных окалинах можно рассчитать, наблюдая смещение обжима среза in situ в реальном времени во время окисления. Создан набор экспериментального оборудования, ожидающего проверки напряжения роста и термического напряжения отдельно с более высокой точностью.