X射线衍射法（XRD）可以检测铸件的残余应力?，且是目前工程领域应用广泛的无损检测方法之一。其适用性及关键要点如下：

一、技术原理与适用性

1. ?基本原理?
   残余应力会导致铸件内部晶格发生畸变，改变晶面间距（d值）。X射线照射到材料表面时，发生衍射现象，通过测量不同方位角的衍射峰位移（衍射角2θ变化），结合布拉格定律（2d sinθ = nλ）和弹性力学公式，可计算出残余应力的大小和方向?。

2. ?对铸件的适用性?

• 若铸件晶粒?粗大?（＞100 μm）、存在?强织构?（晶粒取向集中）或?多相结构?（如铸铁中的石墨相），可能导致衍射峰重叠或强度过低，影响精度?24。

• 仅能检测?表层应力?（穿透深度约 ?10–30 μm?），深层应力需结合电解抛光逐层剥离?。

• 铸件需为?多晶材料?（如金属铸件），且晶粒尺寸宜在 ?10–100 μm? 范围内?。

• 材料需具备?足够结晶度?，能产生清晰的衍射峰。

• 表面曲率不宜过大（测试点区域宜为平面或大曲率曲面）?。

• ? ?适用条件?：

• 铸件需为?多晶材料?（如金属铸件），且晶粒尺寸宜在 ?10–100 μm? 范围内?。

• 材料需具备?足够结晶度?，能产生清晰的衍射峰。

• 表面曲率不宜过大（测试点区域宜为平面或大曲率曲面）?。

• ?? ?局限性?：

• 若铸件晶粒?粗大?（＞100 μm）、存在?强织构?（晶粒取向集中）或?多相结构?（如铸铁中的石墨相），可能导致衍射峰重叠或强度过低，影响精度?24。

• 仅能检测?表层应力?（穿透深度约 ?10–30 μm?），深层应力需结合电解抛光逐层剥离?。

 二、检测过程中的关键考量

1. ?试样预处理要求?

• 表面需清洁无涂层，若有防护层（如油漆），需通过?电解抛光?去除，避免机械处理引入附加应力?。

• 测试点需平整，曲面区域需调整X射线光斑尺寸以适应曲率?。

2. ?参数设置与精度控制?

• 需已知材料参数：?晶体结构、衍射晶面指数、X射线弹性常数?等?。

• 采用 ?sin2ψ法?（同倾法或侧倾法）进行多角度测量，设备需满足 ?ASTM E915?、?GB/T 7704-2017? 等标准精度要求（如重复性误差＜±7 MPa）?。

三、实际应用中的注意事项

1. ?结果准确性影响因素?

• ?应力梯度?：表层存在剧烈应力变化时，需多点测量取均值?。

• ?织构干扰?：若各ψ角衍射峰强度比＞3，表明织构较强，需校正算法?。

• ?设备校准?：仪器需定期校验ψ角旋转中心偏差（＜±5%）?。

2. ?工程案例参考?

• 已成功用于?航空发动机叶片?（钛合金铸件）、?齿轮齿根?等复杂构件的残余应力检测，通过冷膨胀工艺引入压应力的效果评估?。

• 在?汽车铸件?（如曲轴、轮毂）中，用于优化热处理工艺，减少变形风险?。

 四、结论与建议

?X射线衍射法适用于大多数金属铸件的表层残余应力检测?，尤其在航空航天、汽车制造领域技术成熟。若您的铸件符合以下条件可优先选择：

• 晶粒细小均匀（无粗晶或强织构）；

• 需无损、高精度（±10 MPa）的表层应力分析；

• 具备标准试样预处理条件。

对于深层应力或粗晶铸件，建议结合?中子衍射法?（穿透深度高）或?盲孔法?（有损）作为补充?。