Напряжения и рентгеновы лучи

Зависимость между собственными напряжениями (первого рода) и скрытоупругими станет ясной, если рассмотреть их отношение к рентгеновым лучам. Пучок лучей сечением в несколько мм, выходящих через диафрагму рентгеновской трубки, захватывает лишь малую часть исследуемого металлического изделия. Глубина проницания рентгеновых лучей незначительна; даже в случае легко пропускающих эти лучи материалов, как алюминий, она составляет при применяемых мягких рентгеновых лучах (медное, железное, никелевое, кобальтовое излучение) лишь несколько десятых мм.

Изделие при наличии в нем собственных напряжений (первого рода)

ведет себя по отношению к рентгеновым лучам точно так же, как упруго напряженное, скажем при изгибании, тело. При распределении напряжений в том виде, для тянутого прутка луч захватывает лишь удлиненный вследствие наличия растягивающих напряжений уменьшенного сечения куб в очень тонком поверхностном слое, следовательно, практически лишь некоторое число одинаково сильно растянутых участков решетки.

Требуемая для установления этих незначительных деформаций, лежащих обычно много ниже 1%, точность для рентгеновых лучей очень высока. Для этого необходимы специальные приспособления, в которых улавливаются лишь отраженные назад под углом 120-180° лучи; для больших объектов применяют пластинки или плоские пленки (метод съемки на задних линиях Закса-Виртса), которые целесообразно еще вращать в их плоскости.

Пользуясь этим методом, можно обнаружить, например при съемке изогнутой дуралюминовой полосы, как смещаются интерференции с возрастающим удлинением растянутой стороны. Из этих смещений с достаточной для практических целей точностью (±2 кг/мм2) вычисляются напряжения.

Этот метод позволяет обнаруживать и измерять как упругие напряжения, так и напряжения, возникшие при остаточном изгибе и прокатке железных листов.

В указанных случаях речь шла, однако, о сравнительно слабо пластически деформированных телах.

Если, напротив, рентгенограмма снимается с сильно тянутой проволоки, то она выглядит совершенно иначе. Резкие, точно измеряемые интерференции сменяются размытыми линиями. Это изменение следует объяснить только таким образом, что теперь луч в соответствии встречает на своем пути элементы решетки весьма различной формы, следовательно, с очень различными напряжениями. При этом напряжения в самом наружном сдое тянутой проволоки должны чрезвычайно сильно колебаться по своей величине, так как расширение линий больше, чем ожидаемое вследствие присутствия возможных остаточных напряжений смещение. Эти колебания около среднего значения, выраженные в единицах напряжения, являются скрытоупругими напряжениями.