残余应力是指材料在没有外部力作用下内部存在的应力状态，它是材料加工、热处理、机械加载等过程中不可避免的结果。残余应力的存在会影响材料的力学性能、疲劳寿命和尺寸稳定性，甚至可能导致材料的提前失效。对残余应力的测量和控制是材料科学与工程领域中的一个重要课题。传统的残余应力测量方法往往需要破坏性取样，这限制了它们在实际工业应用中的广泛使用。而无损检测技术的发展，尤其是中子衍射技术，为残余应力的测量提供了一种全新的解决方案。检测项目中子衍射方法主要用于测量材料内部的残余应力，特别是对于大型结构件、关键部件和难以接触的材料表面。该技术可以应用于以下检测项目：
焊接结构的残余应力分析热处理后的零件残余应力评估机械加工件的表面和亚表面残余应力测量复合材料的残余应力分布研究新型材料和结构的残余应力特性研究检测范围中子衍射技术的检测范围广泛，不仅可以测量金属材料的残余应力，还可以应用于非金属材料，如陶瓷、塑料和复合材料等。该技术还能够检测不同深度的材料内部应力，从表面到亚表面，甚至达到几毫米的深度。这使得中子衍射技术在航空航天、汽车制造、能源开发和建筑结构等领域具有广泛的应用前景。检测方法和仪器中子衍射方法利用中子与原子核的相互作用来测量材料的晶格间距变化，从而推断出残余应力。中子源可以是核反应堆或散裂中子源。在实验中，中子束被引导至样品表面，与样品中的原子核发生非弹性散射，中子的能量和散射角的变化与材料的晶格间距变化有关。通过测量这些变化，可以计算出残余应力的大小和方向。中子衍射仪器通常包括以下几个主要部分：
中子源：提供高纯度和高强度的中子束。样品定位系统：确保样品准确放置在中子束的路径上。散射仪：用于测量中子散射的角度和能量。数据采集和处理系统：记录散射数据并进行分析，以计算残余应力。这些仪器通常安装在专门的中子散射设施中，如中子源实验室或散裂中子设施。
