使用中子衍射对旧钢轨的横向截片（40mm×60mm×12mm）进行（211）晶面应变扫描，步距为2mm，测试了钢轨轨头的宏观残余应力分布，如图4-55所示[25]。在接近轮轨的接触面部位，存在高达-200MPa的残余压应力，而在中心部存在高达275MPa的残余拉应力。由于近表层的残余压应力可以抑制表面缺陷处疲劳裂纹的萌生，而中心的平衡拉应力并未达到轨面，该应力分布表明钢轨服役前的热处理工艺是恰当的。尽管生产的钢轨有残余应力，列车运行时又有附加应力，但仍被控制在合理的范围内，从而保证了较高的使用寿命。
管线钢热轧板在开卷过程中必然要产生一定量的残余应力，其大小对产品的使用性能已达到了明显的危害程度[26]。图4-56所示为平整轧制后的最终残余应力分布，它是一个在复杂的非线性力学基础上的叠加。
图4-55 中子衍射应变扫描得到的钢轨轨头横截面典型残余应力分布图[25]
图4-56 平整轧制后的最终残余应力的分布[26]
采用中子衍射对平整轧制的X80管线钢的残余应力进行测量。试样尺寸为：220mm×150mm×12mm。样品a取自开卷后、平整前热轧卷，样品b取自平整后热轧卷。平整压下率为3.5%。
采用E3中子衍射仪进行残余应力测量，测量中采用锗单色器，起始角θm选定为90.2°，因而得到的单色中子束波长为0.154nm。衍射晶面选择铁立方晶体的（112）面，理论衍射角为82.3°。入射线的狭缝宽度和高度分别为1.5mm和11.83mm，接收射线的狭缝宽度和高度分别为1.5mm和8.71mm。
图4-57和图4-58所示分别为开卷后试样和平整后试样的残余应力沿带材厚度方向的分布。(www.xing528.com)
1）从总体上来看，平整后试样中的残余应力水平远远高于开卷后试样中的残余应力水平。
图4-57 开卷后试样沿带材厚度方向残余应力的变化[26]
图4-58 平整后试样沿带材厚度方向残余应力的变化[26]
2）开卷后试样中的残余应力沿带材厚度方向的分布对平整后试样沿带材厚度方向的残余应力分布影响不大，因此，对于被检测轧带，残余应力主要是在平整轧制过程中产生的。
3）随着测量深度的增加，残余应力的轧向分量比残余应力的板宽方向分量变化要大得多。
4）残余应力沿板宽方向的分布也有一些小的变化，这是由于平整轧制过程中轧辊弯曲使沿带材宽度方向压下量不同而造成的。
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