殘留應力（residual stress）

殘留應力是即使外界沒有任何推拉，也仍鎖在零件內部的應力。它由那些使材料不均勻變形的製程留下——銲接、機械加工、研磨、淬火，或沉積一層鍍層。因為原子晶面本身最後被略微拉伸或壓縮，X 光繞射便能量出晶面間距的改變，直接由它讀出應力。實際上，晶格成了它自己內建的應變計。

其機制貫穿峰位。應力使 d 值應變，經布拉格定律便讓峰位移。標準的 sin 平方 psi 法，對選定的一組晶面，在數個樣品傾角 psi 下量測間距 d（或峰角）。把 d 對 sin^2(psi) 作圖得到一條直線，其斜率結合材料的彈性常數（楊氏模數 E 與帕松比 nu），就給出應力。拉伸殘留應力把平行於表面的晶面拉開，使峰往一個方向位移；壓縮應力把它們合攏，使峰往另一個方向位移。

這很重要，因為殘留應力默默主宰疲勞壽命、開裂與翹曲。刻意打進表面的壓應力——例如藉由珠擊（shot peening）——會把萌芽中的裂紋合攏，能大幅延長疲勞壽命，所以在航太、銲道與硬鍍層中量測它是例行工作。要誠實面對極限：X 光只穿透數微米，所以此法探測的是薄薄的近表層，而非塊材；它需要正確的彈性常數並假設某一種應力模型；而強織構或粗大晶粒會破壞單純的直線 sin 平方 psi 分析。