产品样本应用文章
前言 据近期研究报告显示：欧美的桥梁中有约为10%被评为“结构上存在不足”，这些桥梁平均年龄67岁，每天通行车辆高达1.74亿次，而按照目前的维修、更换速度，至少需要37年才能解决所有安全隐患。在这个背景下，X射线衍射法测量桥梁钢筋的残余应力作为无损检测方法引入桥梁质量评估检测。 本文使用GNR公司EDGE残余应力分析仪对意大利帕多瓦地区的PTC结构大桥进行应力测试。 仪器介绍 EDGE高分辨室内外两用残余应力分析仪符合ASTM E915及EN 15305残余应力国际分析检测标准。GNR精心设计的便携箱可收纳全部配件，搭配三脚架实现 90°、180°及颠倒式测量。高性能电池支持野外等极端环境作业，激光定位与微动装置结合，无需接触即可快速定位。仪器兼具室内外检测能力，满足工业现场对残余应力的精准测量需求。 研究对象 意大利帕多瓦地区的PTC结构大桥建于1968年，已经服役50年以上，属于三跨桥，桥面由四根简单的双T梁组成。根据设计，每根梁上有8根预应力钢筋，抗拉强度1650 MPa，使用状态下的应力设计约为800 MPa。 研究方法 目前对桥梁寿命和使用情况的评测主要有以下几个方法，而各个方法又存在各自的优缺点，根据以上检测的局限性和优缺点，我们提出了用XRD测量桥梁钢筋应力的方法，用来辅助评估桥梁的状态。 在测试实际桥梁钢筋之前，起初的可行性测试是在实验室条件下进行的，以验证施加在绞线上的外部载荷与使用标准配置的Edge通过X射线衍射测量应力状态之间的对应性，判断施加的应力和检测到的应力是否一致。 经过实验室的测试，说明XRD方法来测量桥梁内部钢筋的残余应力是合适并且有效的。接下来就开展现场测试。 因为形状的原因，无法使用常规的电解抛光，所以用酸洗加水洗的方式处理钢筋表面。在两根钢筋分别两个位置的测量点结果如下，可以看到不同位置的应力有差别，但相同位置的不同钢筋应力大致相同。 研究结论 XRD方法检测桥梁钢筋的应力状态，可以辅助目测、内窥镜、切割实验等方法，对桥梁的状态做出合理的评估，给出维修维护建议。 由此可以引申出一个应用方向，即钢筋在桥梁装配之后马上对应力进行检测，然后再使用一段时间后同一位置再进行检测，看应力的变化，如果变化较大则需要对其进行维护加固。 GNR便携式残余应力分析仪EDGE配备高分辨率的检测器和测角仪，能够在现场或实验室环境下，对桥梁钢筋的残余应力进行快速且精准的测试。测试中监测实际辐射剂量显示，设备运行时辐射计数值与环境本底基本持平，证明 X 射线对操作人员无辐射影响。此外，借助三脚架及各类工装，EDGE 射线应力分析仪能够更加灵活地适配各种现场环境，展现出强大的适用性。
AlSi10Mg 是一种非常流行且应用广泛的铸造铝合金，尤其在增材制造（3D打印，特别是选择性激光熔化SLM）领域表现突出。它结合了良好的机械性能、优异的铸造性能、轻量化以及良好的导热性和耐腐蚀性。被广泛用于汽车工业，航空航天工业以及增材制造，电子工业等方面。总结来说，AlSi10Mg的核心优势在于其优异的铸造/打印性能、轻量化、综合的机械性能（强度、疲劳、硬度）和良好的导热性。这使得它在需要复杂形状、轻量化和一定结构强度的场合，特别是汽车、航空航天和增材制造领域，成为首选材料之一。在3D打印领域，是常用的铝合金粉末材料。 7075铝合金（通常以T6状态使用，即固溶处理后人工时效）是超高强度变形铝合金的代表，被誉为铝合金中的“强度之王”。 7075铝合金是追求极限强度与轻量化的首选材料，其主战场在航空航天、国防军工、顶级赛车和高性能运动器材领域。当设计需要很大化减重并承受极高载荷时，7075-T6往往是铝合金中的理想答案。它的核心优势在于极高的比强度（强度与重量之比），使其在需要极致轻量化和高强度的领域难以替代。主要用于航空航天与国防，高性能交通工具，工业机械与模具及其他特殊领域。 本文使用GNR公司EDGE残余应力分析仪对这两类铝合金样品进行应力测试。 EDGE高分辨室内外两用残余应力分析仪符合ASTM E915及EN 15305残余应力国际分析检测标准。GNR精心设计的便携箱可收纳全部配件，搭配三脚架实现 90°、180° 及颠倒式测量。高性能电池支持野外等极端环境作业，激光定位与微动装置结合，无需接触即可快速定位。仪器兼具室内外检测能力，满足工业现场对残余应力的精准测量需求。 测试样品选取2个铝合金样品，AlSi10Mg和7075。7075在棒材的中间位置和边缘位置分别做两个点X，Y方向的应力测试，分为内侧和外侧，X方向为径向，Y方向为轴向。AlSi10Mg样品按照样品标记的方向分为X和Y。测试中为了增加准确度，选择了三种不同的方法测试应力，分别是Al311晶面，Al222晶面和Al103晶面。 从结果中可以看到无论测试哪个晶面或者方向，应力值实际上都是偏低的，如果要做成成品可能还需要用喷丸强化等方式对样品加入压应力。 GNR便携式残余应力分析仪EDGE配备高分辨率的检测器和测角仪，能够在现场或实验室环境下，对铝合金样品的残余应力进行快速且精准的测试。测试中监测实际辐射剂量显示，设备运行时辐射计数值与环境本底基本持平，证明 X 射线对操作人员无辐射影响。此外，借助三脚架及各类工装，EDGE 射线应力分析仪能够更加灵活地适配各种现场环境，展现出强大的适用性。
轴承是机械传动系统的核心部件，主要承担支撑旋转轴、减少运动摩擦、传递载荷三大核心作用。通过滚动体（钢球、滚子等）与内外圈的精密配合，轴承将滑动摩擦转化为滚动摩擦，显著降低机械运转阻力，同时精准引导旋转方向并承载径向、轴向载荷。其性能直接影响设备传动效率、使用寿命和运行稳定性。 轴承材质需具备高硬度、耐磨性和抗疲劳特性。主流材质包括：①高碳铬轴承钢（如GCr15），经淬火回火处理后表面硬度达60-65HRC，兼具芯部韧性；②不锈钢（如440C/9Cr18），适用于潮湿腐蚀环境；③氮化硅/氧化锆陶瓷材料，具有耐高温、绝缘、抗磁化特性；④聚醚醚酮（PEEK）等工程塑料，实现轻量化与自润滑。特殊工况还会采用表面镀层（镀银、镀铜）或渗碳处理提升性能。材质选择需综合考虑载荷强度、转速、工作温度及环境介质等因素。 轴承中的残余应力对其性能和使用寿命具有关键影响，主要体现在以下几个方面： 1. 抗疲劳性能 残余应力分布直接影响轴承的疲劳寿命。表面压缩残余应力（如通过喷丸强化、渗碳处理或热处理引入）可有效抑制裂纹萌生与扩展。在循环载荷下，压缩应力抵消外部拉应力，延缓疲劳裂纹形成，尤其在接触应力集中的滚道区域，可显著提升轴承的疲劳极限。 2. 耐磨性与承载能力 表面压缩残余应力可提高材料的屈服强度，增强微观抗塑性变形能力，减少滚动接触时的微动磨损。例如，渗碳轴承钢表层的高压应力能抑制剥落和点蚀，延长高载荷、高转速工况下的服役寿命。 3. 尺寸稳定性 残余应力若分布不均或呈拉应力状态，可能导致轴承组件（如套圈、滚动体）在长期使用中发生变形或尺寸漂移。通过退火或时效处理消除有害拉应力，可确保轴承几何精度和运转稳定性。 4. 抗腐蚀与抗脆性 在腐蚀环境中，拉应力会加速应力腐蚀开裂风险，而表层压应力可阻碍裂纹扩展。例如，不锈钢轴承通过控制残余应力分布，可兼顾耐蚀性与抗疲劳性能。 5. 工艺优化方向 制造工艺（如淬火、磨削、装配）可能引入不利残余应力。现代生产中，常采用可控冷却技术、低温渗氮或激光冲击强化等手段主动调控应力场，实现应力梯度与服役条件的精准匹配。 综上，残余应力是轴承材料设计和工艺优化的核心参数之一，其合理分布可大幅提升轴承的可靠性、耐久性及极端工况适应性。 本文使用GNR公司EDGE残余应力分析仪对轴承样品进行应力测试。 EDGE高分辨室内外两用残余应力分析仪符合ASTM E915及EN 15305残余应力国际分析检测标准。意大利GNR射线应力分析仪EDGE 配备专门设计的仪器箱，可将所有配件装入箱中，方便携带；专业三脚架确保仪器灵活放置，测量角度不受限制，可进行90°、180°、颠倒式测量；高性能电池能够保证仪器在野外、停电等极端情况下正常工作；另外，激光定位装置与微动装置结合使用，进行快速定位，定位过程中样品与仪器无需任何接触。测试样品选取2个轴承样品，在两个样品的轴承外圈隔120度选取一个测量点，每个样品3个测量点，每个测量点都对XY两个方向进行测试。GNR便携式残余应力分析仪EDGE配备高分辨率的检测器和测角仪，能够在现场或实验室环境下，对轴承样品的残余应力进行快速且精准的测试。在本次测试过程中，我们还对实际辐射剂量进行了监测。结果显示，在设备运行时，辐射计所测数值与环境本底基本持平，这充分表明在实际操作中，X射线残余应力分析仪EDGE 对操作人员不会产生任何辐射影响。此外，借助三脚架及各类工装，EDGE 能够更加灵活地适配各种现场环境，展现出强大的适用性。
钽作为一种具有独特物理化学属性的稀有金属，具备熔点高（2980 ℃）、蒸汽压低（2000 ℃时仅 10?? mmHg）、冷加工性能优异（可轧制成 0.01 mm 箔材）、化学稳定性极强（常温下不与盐酸、硝酸反应）、抗液态金属腐蚀（耐钠、钾等熔盐侵蚀）以及表面氧化膜介电常数大（约 27-30）等一系列卓越性能。这些特性使其成为高新技术领域的关键材料，在电子信息、冶金铸造、钢铁工业、化学工程、硬质合金、原子能技术、超导研究、汽车电子、航空航天、医疗卫生及基础科研等领域发挥着不可替代的作用。 在钽的终端应用中，全球 50-70% 的钽资源以钽粉和钽丝形态投入钽电容器制造。该类电容器的核心优势源于钽金属的独特氧化特性：其表面可生成致密稳定的无定形氧化膜（Ta?O?），介电强度高达 15-20 V/μm，且阳极氧化工艺参数易于精准控制。同时，通过粉末冶金技术制备的钽粉烧结块，能在毫米级体积内构建出数千平方厘米的比表面积，实现电容密度的极大化。这种技术优势赋予钽电容器电容量高、漏电流低、等效串联电阻小、温度适应性宽、寿命周期长等优异电学性能，其综合性能在电解电容器家族中首屈一指。 凭借上述技术优势，钽电容器广泛应用于通信设备（交换机、智能手机、传真机）、计算机硬件、汽车电子控制系统、消费类及办公电器、精密仪器仪表、航空航天制导系统、国防军工装备等关键领域。从微型化手机电路到高可靠性航天设备，钽电容器均以稳定的性能保障着电子系统的高效运行。 作为集多种优异特性于一身的战略金属，钽凭借其在电子元器件和高端装备制造中的核心作用，已成为支撑现代工业升级和高新技术发展的重要功能材料，其应用深度和广度持续拓展，在未来科技革命中有望发挥更关键的作用。 本文使用GNR公司EDGE残余应力分析仪对钽合金样品进行应力测试。 EDGE高分辨室内外两用残余应力分析仪符合ASTM E915及EN 15305残余应力国际分析检测标准。意大利GNR射线应力分析仪EDGE 配备专门设计的仪器箱，可将所有配件装入箱中，方便携带；专业三脚架确保仪器灵活放置，测量角度不受限制，可进行90°、180°、颠倒式测量；高性能电池能够保证仪器在野外、停电等极端情况下正常工作；另外，激光定位装置与微动装置结合使用，进行快速定位，定位过程中样品与仪器无需任何接触。测试样品选取3个钽合金样品，其中样品1在凹槽部分已经出现开裂，在测试凹槽区域尽量避开。样品1和2的凹槽部分各选取两个测量点，因为受到角度的影响，只对X方向进行了测试，剩下的3号样品和另外两个测量点都对XY两个方向进行测试。GNR便携式残余应力分析仪EDGE配备高分辨率的检测器和测角仪，能够在现场或实验室环境下，对钽合金样品的残余应力进行快速且精准的测试。在本次测试过程中，我们还对实际辐射剂量进行了监测。结果显示，在设备运行时，辐射计所测数值与环境本底基本持平，这充分表明在实际操作中，X射线残余应力分析仪EDGE 对操作人员不会产生任何辐射影响。此外，借助三脚架及各类工装，EDGE 能够更加灵活地适配各种现场环境，展现出强大的适用性。
锆（Zr），作为一种呈现银白色光泽的金属，具备卓越的耐腐蚀性以及高温稳定性。当它与镍、铁、铜等其他元素相互融合形成合金 —— 锆合金时，其物理和化学性能得到显著提升。 一、在航空航天领域的应用 航天器发动机部件：由于在高温环境下能维持良好的结构完整性，锆合金被广泛用于制造航天器发动机的关键部件。例如，发动机的燃烧室部分，在航天器发射及运行过程中，需承受极高的温度和压力。锆合金凭借自身特性，能够确保燃烧室在这种极端条件下不发生变形、破裂等状况，保障发动机稳定高效地运行，为航天器提供持续而强劲的动力。 热防护系统：航天器在重返大气层时，会与大气层剧烈摩擦产生极高的温度。锆合金因其高熔点特性，成为热防护系统的重要材料。它能够在极端热环境中保持物理形态稳定，有效抵御高温对航天器内部结构和设备的侵袭，就像给航天器穿上了一层坚固且耐热的 “铠甲”，保护着航天器以及内部搭载的仪器设备和宇航员的安全。 二、航空航天领域选用锆合金的优势 结构稳定性优势：在航天器的飞行过程中，无论是穿越大气层时的剧烈气流冲击，还是在太空中面临的微流星体撞击等情况，都对航天器结构的稳定性提出了极高要求。锆合金在高温环境下良好的结构完整性，使其能够承受这些外力作用，维持航天器整体结构的稳定，大大降低了因结构损坏而导致的飞行事故风险。 极端温度适应性优势：航空航天领域的工作环境温度变化范围极大，从太空的超低温到航天器重返大气层时的超高温。锆合金的高熔点特性使其在高温阶段能够稳定工作，而其本身的金属特性也使其在低温环境下依然保持良好的韧性和强度，不会因低温而变脆断裂，从而适应了航空航天领域复杂多变的温度环境。 长期可靠性优势：一次航空航天任务往往持续时间较长，航天器的各个部件需要具备长期稳定的性能。锆合金出色的耐腐蚀性能，使其在整个任务周期内，即便面临太空辐射、宇宙尘埃中的化学物质侵蚀等恶劣条件，也能保持材料性能不发生明显退化，确保了航天器各系统长期可靠地运行，为任务的成功实施提供了坚实保障。 在航空航天等众多领域，锆合金的性能关乎设备的安全性与可靠性。应力测试作为评估锆合金性能的关键手段，有着不可替代的作用。由于锆合金常应用于承受复杂应力环境的部件，如航天器发动机部件在工作时承受高温高压产生的热应力与机械应力，了解其在不同应力条件下的表现，能为设计和选材提供关键依据，确保部件在实际使用中不会因应力问题而失效。 本文使用GNR公司EDGE残余应力分析仪对锆合金样品进行应力测试。 EDGE 以其卓越的便携式设计脱颖而出，配备高分辨率的检测器和测角仪，能够在现场或实验室环境下，对锆合金样品的残余应力进行快速且精准的测试。在本次测试过程中，我们还对实际辐射剂量进行了监测。结果显示，在设备运行时，辐射计所测数值与环境本底基本持平，这充分表明在实际操作中，EDGE 对操作人员不会产生任何辐射影响。此外，借助三脚架及各类工装，EDGE 能够更加灵活地适配各种现场环境，展现出强大的适用性。
激光水平仪一般是在机械设备制造过程中，用于对钣金加工或是对厚钢板画线进行精准定位，同时还可用在其他工业生产的机器设备上，起到辅助或标定走位标线的作用，此外，也可用于安装设备或在建筑业中进行精准定位。 在激光水平仪的装配过程中，如果受外力造成变形，将对产品质量带来严重影响。 本文使用GNR公司EDGE残余应力分析仪对激光水平仪进行应力测试。
曲轴是发动机中最重要的部件。它承受连杆传来的力，并将其转变为转矩通过曲轴输出并驱动发动机上其他附件工作。曲轴受到旋转质量的离心力、周期变化的气体惯性力和往复惯性力的共同作用，使曲轴承受弯曲扭转载荷的作用。因此要求曲轴有足够的强度和刚度，轴颈表面需耐磨、工作均匀、平衡性好。 与一般机床相比，曲轴机床有如下特点： （1）采用特殊卡盘，这种卡盘除具有一般卡盘的夹头外，还带有调整偏心量及方位角的功能。卡盘装在机床主轴上，滑台可在卡盘体的径向导轨上移动，以调整偏心量，夹头夹持工件，并可绕自己的轴线回转，调整方位角。 （2）大型曲轴机床没有后端顶针，而是在工件下部有和曲轴轴颈数量相同的中心架支撑。 （3）多刀加工半自动循环，为了提高生产率，曲轴机床一般具有前后刀架，同时加工连杆颈及曲臂侧面。机床起动后自动进行加工，加工完毕自动停车。 曲轴机床之所以具备这些特点，是在设计制造时考虑到了曲轴本身刚度较差，曲轴连杆颈与曲轴回转线不重合，且曲轴颈方位角不同等原因。 本文使用GNR公司EDGE残余应力分析仪对机床加工的曲轴进行应力测试。
机床直线导轨是机床操作中至关重要的组成部分，它用于支撑和引导刀架、工作台等部件的运动。直线导轨的质量和性能直接影响机床的加工精度和稳定性。在机床的使用过程中，导轨可能会受到各种外力的作用，引发应力集中问题。本文将详细讨论机床直线导轨用钢的应力集中问题，并提供防止应力集中的有效方法。 1. 应力集中问题的原因 机床直线导轨用钢在使用过程中，由于受到切削力、惯性力、温度变化以及装配误差等多种因素的影响，导轨上可能会出现应力集中的情况。应力集中是指导轨上的应力在某个局部区域集中，超出正常范围，导致该区域的应力过大甚至超过材料的承载能力。 2. 应力集中的危害 应力集中会导致机床直线导轨的强度变差，加剧磨损和疲劳断裂的风险。如果长期存在应力集中问题，导轨可能会出现裂纹、变形等严重损坏，进而影响机床的运行稳定性和加工精度。 所以对机床导轨整体的应力评估就显得尤为重要。 本次实验使用GNR公司EDGE残余应力分析仪对装配前的机床导轨进行测试，从导轨的端部和中部，选择三个测量点，另外还有一个开孔边缘进行测试。
轴承广泛应用于冶金、风电、矿山机械、航天、汽车零部件等领域，被誉为机器的“关节”，其性能、精度、寿命和可靠性对主机设备有着决定性的影响，残余应力含量则关系到轴承的寿命。 本文使用GNR公司EDGE残余应力分析仪对车用轴承进行测试，以评估轴承质量水平。
齿轮广泛应用于各种设备和机器，如汽车、飞机、机床等。通过改变齿数和模数来调节齿轮的转速和转矩，以满足不同的机械系统要求。 本文使用GNR公司STRESS-X残余应力分析仪对车用轴承附件齿轮进行测试，以评估齿轮使用情况。
