激光选区熔化Ti-6Al-4V合金的微纳压痕尺寸效应 被引量：1

1

作者 付子聪 杨诗婷 +3 位作者 田宪会 郎风超 李继军 张伟光 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期85-95,共11页

目的研究不同状态激光选区熔化Ti-6Al-4V合金的纳米压痕尺寸效应。方法对原始态合金分别进行600、700、800、900℃退火处理,利用扫描电子显微镜观察原始态和4种退火态合金的显微组织。基于纳米压痕技术测量原始态及4种退火态合金的纳米... 目的研究不同状态激光选区熔化Ti-6Al-4V合金的纳米压痕尺寸效应。方法对原始态合金分别进行600、700、800、900℃退火处理,利用扫描电子显微镜观察原始态和4种退火态合金的显微组织。基于纳米压痕技术测量原始态及4种退火态合金的纳米硬度和弹性模量。基于比例试样阻力模型、Nix-Gao模型和Meyer定律对纳米硬度进行函数拟合。结果随着退火温度的升高,原始态组织从魏氏体逐渐演变为网篮组织。5种形态的Ti-6Al-4V合金的硬度和弹性模量均出现随压入深度的增加而减小的现象,表现出典型的压痕尺寸效应,基于试验测得的原始态及4种退火态合金的纳米硬度分别为3.66、4.36、3.96、3.88、4.77 GPa,弹性模量分别为113.1、125.2、102.1、100.3、108.7 GPa;基于比例试样阻力模型计算的纳米硬度分别为3.53、4.34、3.92、3.52、4.04 GPa;基于Nix-Gao模型计算的纳米硬度分别为3.68、3.94、4.07、3.85、4.47 GPa;基于Meyer定律拟合出的迈耶指数分别为1.75、1.86、1.82、1.80、1.81,均小于2,均表现为正压痕尺寸效应。结论激光选区熔化Ti-6Al-4V合金的硬度及弹性模量均有典型的压痕尺寸效应;3种模型均能较好地描述原始态和退火态合金的压痕尺寸效应,Nix-Gao模型直接建立了纳米硬度和压痕深度的关系,其拟合结果更接近于试验结果,计算的硬度值也最为准确。 展开更多

关键词 激光选区熔化 退火处理 纳米压痕尺寸效应 TI-6AL-4V合金 Nix-Gao模型

在线阅读 下载PDF 职称材料

冷加工过程中316L奥氏体不锈钢硬度压痕尺寸效应分析 被引量：8

2

作者 薛河 李凯 +1 位作者 王帅 赵宽 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第1期105-112,共8页

通过理论结合试验的方法对冷加工过程中316L奥氏体不锈钢硬度压痕尺寸效应(ISE)进行了分析,并将根据理论模型得到的真实硬度与测试硬度进行了对比。结果表明:不同伸长率下316L奥氏体不锈钢呈现正ISE现象。通过对三种常见的理论模型分析... 通过理论结合试验的方法对冷加工过程中316L奥氏体不锈钢硬度压痕尺寸效应(ISE)进行了分析,并将根据理论模型得到的真实硬度与测试硬度进行了对比。结果表明:不同伸长率下316L奥氏体不锈钢呈现正ISE现象。通过对三种常见的理论模型分析发现,修正比例试样阻力(MPSR)模型能更准确地描述冷加工下316L奥氏体不锈钢的ISE现象,并通过此模型得到了伸长率为0、15%、30%、40%下真实硬度值分别为159.16MPa、228.07MPa、259.72MPa、282.54MPa,且验证得出各伸长率下的真实硬度与屈服强度之间存在线性关系,随后结合材料的真实硬度值发现,在9.8N压头载荷下测出经不同静态单轴拉伸后的316L不锈钢维氏硬度几乎不存在ISE现象。 展开更多

关键词 冷加工 奥氏体不锈钢 压痕尺寸效应 硬度

在线阅读 下载PDF 职称材料

铱单晶的纳米压痕尺寸效应研究 被引量：2

3

作者 杨涛 刘毅 +5 位作者 李泽丽 陈家林 罗锡明 陈登权 李伟 许昆 《贵金属》 CAS CSCD 北大核心 2016年第1期27-32,共6页

采用纳米压痕技术和原子力显微镜对铱（Ir）单晶（100）和（110）取向的载荷-位移曲线、弹性模量、压痕形貌、压痕硬度-加载深度等进行了研究.结果表明,Ir（100）与Ir（110）单晶的弹性模量分别为477 和493 GPa;加载深度为10~2500 nm 时... 采用纳米压痕技术和原子力显微镜对铱（Ir）单晶（100）和（110）取向的载荷-位移曲线、弹性模量、压痕形貌、压痕硬度-加载深度等进行了研究.结果表明,Ir（100）与Ir（110）单晶的弹性模量分别为477 和493 GPa;加载深度为10~2500 nm 时,Ir 单晶的纳米压痕硬度存在压痕尺寸效应,在10~500nm 时表现更为强烈,表明随着加载深度的增加,单晶材料的硬度减小;基于Nix-Gao 模型,计算出Ir（100）和Ir（110）单晶的纳米硬度H0 分别为2.32 和2.46 GPa,当加载深度分别大于4910 和5220 nm时,Ir 单晶的纳米硬度不存在尺寸效应,可作为金属铱硬度测试的重要依据;采用硬度和深度的幂律关系计算出Ir（100）和Ir（110）单晶的尺寸效应因子（m）分别为0.44 和0.48,该值远远大于其他金属和半导体材料,这种反常现象可能与铱原子间的异常强的交互作用有关. 展开更多

关键词 金属材料 铱单晶 压痕尺寸效应 纳米压痕

在线阅读 下载PDF 职称材料

Knoop硬度测试中的压痕尺寸效应 被引量：3

4

作者 龚江宏 袁启明 《天津大学学报》 EI CAS CSCD 1996年第5期727-731,共5页

从能量平衡角度对工程材料Ｋｎｏｏｐ硬度的压痕尺寸效应作出新的理论解释．认为在压痕过程中只有一部分荷载功转化为材料发生不可逆体积形变所消耗的能量；

关键词 Knoop硬度 压痕尺寸效应 工程材料 硬度 测试

在线阅读 下载PDF 职称材料

影响显微硬度测量的压痕尺寸效应 被引量：6

5

作者 杨涛 《贵金属》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第3期41-44,共4页

叙述压痕尺寸效应对显微硬度测量值的影响 ,推导出不同负荷下测得的显微硬度换算成标准负荷下显微硬度的公式 ,并用纯银样品进行验证。结果表明公式的应用显著提高了显微硬度测量的准确度 ,改善了显微硬度测量中可比性差的状况。

关键词 显微硬度测量 压痕尺寸效应 试验负荷

在线阅读 下载PDF 职称材料

Y-TZP/Al_2O_3纳米复合陶瓷的压痕尺寸效应 被引量：1

6

作者 张永胜 胡丽天 《机械工程材料》 CAS CSCD 北大核心 2011年第4期95-97,100,共4页

通过控制初始粉体的晶粒尺寸和成型素坯的烧结条件，制备出了晶粒尺寸在100～500rim范围的Y—TZP／Al2O3纳米陶瓷复合材料；采用扫描电镜、X射线衍射仪分析了其显微结构和物相组成，并用压痕法测定了显微硬度。结果表明：该复合陶瓷主要... 通过控制初始粉体的晶粒尺寸和成型素坯的烧结条件，制备出了晶粒尺寸在100～500rim范围的Y—TZP／Al2O3纳米陶瓷复合材料；采用扫描电镜、X射线衍射仪分析了其显微结构和物相组成，并用压痕法测定了显微硬度。结果表明：该复合陶瓷主要由t-ZrO2相组成，同时含有少量α—Al2O3其显微硬度存在显著的压痕尺寸效应，且硬度与晶粒尺寸的平方根成反比。 展开更多

关键词 Y-TZP/Al2O3复合陶瓷 纳米陶瓷 压痕尺寸效应

在线阅读 下载PDF 职称材料

用数字散斑相关技术研究压痕尺寸效应

7

作者 刘美华 李鸿琦 +3 位作者 王静 王江宏 冯露 计宏伟 《机械工程材料》 CAS CSCD 北大核心 2008年第10期71-75,共5页

采用数字散斑相关技术计算了被测表面硬度压痕周围的塑性变形场特征,结合不同显微硬度测试方法的结果及有限元模拟结果,系统讨论了压痕尺寸效应问题。结果表明:在不同测试条件下,被测表面压痕周围的变形表现出两种状态,并且与载荷有关,... 采用数字散斑相关技术计算了被测表面硬度压痕周围的塑性变形场特征,结合不同显微硬度测试方法的结果及有限元模拟结果,系统讨论了压痕尺寸效应问题。结果表明:在不同测试条件下,被测表面压痕周围的变形表现出两种状态,并且与载荷有关,使表面变形方向改变的载荷与产生压痕尺寸效应时的载荷是比较接近的;说明现有压痕计算在建模时不论载荷大小,而采用一种模型是不合理的,即当压头压入材料的深度不同时应该采用不同的模型进行分析计算。 展开更多

关键词 压痕尺寸效应 硬度 有限元模拟 数字散斑相关技术

在线阅读 下载PDF 职称材料

微纳米尺度压痕硬度尺寸效应的研究进展 被引量：13

8

作者 周亮 姚英学 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第4期597-602,共6页

针对微纳米尺度下,材料硬度测试中出现的正常压痕尺寸效应或逆向压痕尺寸效应,即硬度值随着压痕深度或施加载荷的增大而减小或增大的现象,目前有很多解释或描述的模型或方程,以寻求出现硬度压痕尺寸效应的根源.但由于硬度测试中所受到... 针对微纳米尺度下,材料硬度测试中出现的正常压痕尺寸效应或逆向压痕尺寸效应,即硬度值随着压痕深度或施加载荷的增大而减小或增大的现象,目前有很多解释或描述的模型或方程,以寻求出现硬度压痕尺寸效应的根源.但由于硬度测试中所受到的影响因素众多,还没有一种方法能完全符合各种材料和测试条件的硬度测试结果,通过对现有的几种解释硬度压痕尺寸效应方法进行比较分析,对硬度压痕尺寸效应的研究方向进行了展望. 展开更多

关键词 硬度 压痕尺寸效应 微纳米尺度

在线阅读 下载PDF 职称材料

中阶梯光栅厚铝膜纳米压痕硬度尺寸效应测试与分析 被引量：2

9

作者 张宝庆 庞壮 +1 位作者 韦赟杰 于硕 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第S01期341-344,共4页

为了明确中阶梯光栅厚铝膜硬度特性,从而为中阶梯光栅刻划刀具晶体结构设计奠定基础,对中阶梯光栅厚铝膜进行了纳米压痕硬度测试与分析,表征了厚铝膜硬度特性。首先,对厚铝膜进行纳米压痕试验并提取了试验数据,采用O&P法计算了其硬... 为了明确中阶梯光栅厚铝膜硬度特性,从而为中阶梯光栅刻划刀具晶体结构设计奠定基础,对中阶梯光栅厚铝膜进行了纳米压痕硬度测试与分析,表征了厚铝膜硬度特性。首先,对厚铝膜进行纳米压痕试验并提取了试验数据,采用O&P法计算了其硬度值。然后,通过对硬度值的拟合与分析,得出厚铝膜的硬度变化规律与宏观硬度值。实验与分析结果表明:中阶梯光栅厚铝膜在纳米压痕测试过程中会出现尺寸效应(0~0.2μm压深区间),并且不是单一随着压深增大而减小,而是呈现三个明显的变化区域,并且采用Almasri&Voyiadji模型表征了厚铝膜在压深为0~0.2μm区间的硬度变化特性。硬度值在压深为10~15 nm区间再次出现了三个明显变化区域;因此笔者对厚铝膜进行了金相试验与压入过程的接触分析,试验与分析结果表明:10~15 nm压深区域产生这种现象的原因是厚铝膜晶体发生了屈服。本研究具体表征了中阶梯光栅铝膜纳米压痕硬度尺寸效应变化规律,从晶体力学角度解释了极浅压深条件下硬度值变化的原因。 展开更多

关键词 中阶梯光栅 纳米压痕硬度 压痕尺寸效应

在线阅读 下载PDF 职称材料

快速生长KDP晶体的显微硬度测试研究 被引量：6

10

作者 孙云 王圣来 +4 位作者 顾庆天 丁建旭 刘光霞 刘文洁 朱胜军 《功能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第10期1829-1832,共4页

对快速生长KDP晶体(001)、(101)、(100)面分别进行压痕法显微硬度测试,实验表明KDP晶体的显微硬度具有明显的各向异性,(001)、(101)、(100)面的显微硬度分别为187、156.7、151.3kg/mm2;晶体各晶面的显微硬度呈现出显著的压痕尺寸效应,... 对快速生长KDP晶体(001)、(101)、(100)面分别进行压痕法显微硬度测试,实验表明KDP晶体的显微硬度具有明显的各向异性,(001)、(101)、(100)面的显微硬度分别为187、156.7、151.3kg/mm2;晶体各晶面的显微硬度呈现出显著的压痕尺寸效应,即硬度随载荷的增大而减小。实验发现,当载荷较小,在5～25g时,压痕区没有出现明显的裂纹;随着载荷的增大,在25～200g时,裂纹以辐射状扩展,压痕边缘处形成崩碎状脆裂。确定以25g作为KDP晶体显微硬度测试的最佳载荷,此载荷下所测得的硬度为其显微硬度。 展开更多

关键词 KDP晶体 显微硬度 各向异性 压痕尺寸效应 裂纹

在线阅读 下载PDF 职称材料

类金刚石碳膜的硬度测定方法研究 被引量：6

11

作者 许念坎 尹大川 +1 位作者 张贵锋 郑修麟 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 1997年第6期1063-1066,1070,共5页

研究了有衬底影响的类金刚石碳（ＤＬＣ）膜硬度测定技术。采用Ｈ－Ｄ关系外推、Ｍｅｙｅｒ图计算及Ｊ¨ｏｎｓｓｏｎ－Ｈｏｇｍａｒｋ公式计算（考虑ＩＳＥ）等三种方法测定了ＤＬＣ膜的“真实”硬度。结果表明，由Ｍｅｙｅｒ图计... 研究了有衬底影响的类金刚石碳（ＤＬＣ）膜硬度测定技术。采用Ｈ－Ｄ关系外推、Ｍｅｙｅｒ图计算及Ｊ¨ｏｎｓｓｏｎ－Ｈｏｇｍａｒｋ公式计算（考虑ＩＳＥ）等三种方法测定了ＤＬＣ膜的“真实”硬度。结果表明，由Ｍｅｙｅｒ图计算的薄膜硬度最可靠、简便。通过试验还发现ＤＬＣ膜有约１５％的弹性恢复，并认为ＤＬＣ膜的硬度测定采用克努普压头更为恰当。 展开更多

关键词 DLC膜 压痕尺寸效应 薄膜 硬度

在线阅读 下载PDF 职称材料

硬度测量技术现状及发展趋势 被引量：10

12

作者 朱瑛 姚英学 周亮 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2003年第S1期6-7,188,共3页

从硬度的传统测量方法、硬度测量的新技术以及显微硬度的测量三个方面对该领域的国内外研究进展进行了综述 。

关键词 硬度 电磁测量 超声 压痕尺寸效应

在线阅读 下载PDF 职称材料

改性非晶和纳米晶FINEMET合金的显微硬度研究 被引量：2

13

作者 杨磊 何国球 +1 位作者 严彪 陈成澍 《材料科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2005年第2期211-213,225,共4页

本文研究了用元素W部分替代典型FINEMET合金中Nb和Fe的新型合金Fe73.3Cu1 Nb1 .5W1 .7Si1 3.5B9,在淬火态和不同退火温度及保温时间下 ,结合不同载荷大小和加载时间测试合金带芯部的显微硬度。随着纳米晶化的进行 ,自由体积缺陷含量和... 本文研究了用元素W部分替代典型FINEMET合金中Nb和Fe的新型合金Fe73.3Cu1 Nb1 .5W1 .7Si1 3.5B9,在淬火态和不同退火温度及保温时间下 ,结合不同载荷大小和加载时间测试合金带芯部的显微硬度。随着纳米晶化的进行 ,自由体积缺陷含量和纳米晶晶界比例的变化会显著影响Fe73.3Cu1 Nb1 .5W1 .7Si1 3.5B9合金的显微硬度 ;合金在非晶态下有一定的压痕尺寸效应 ,而经过 4 5 0℃和 6 0 0℃退火 1h ,压痕尺寸效应消失 ;在 5 5 0℃退火温度下 ,在 0 .1kgf～ 0 .2kgf之间压痕尺寸效应不明显 ;合金的显微硬度变化趋势不符合超塑性波动公式。 展开更多

关键词 FINEMET 纳米晶 显微硬度 压痕尺寸效应

在线阅读 下载PDF 职称材料

显微硬度负荷依存性现象及其本质 被引量：6

14

作者 蔡厄 周平南 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1998年第2期27-31,共5页

涂层的超显微硬度值不仅取决于涂层材料，还与测试负荷和膜层的厚度密切相关．论述了显微硬度在微小负荷范围内因测试负荷变化而发生明显变化的现象，即所谓的压痕尺寸效应，并讨论了显微硬度试验时测试负荷的正确选择和压痕尺寸效应的... 涂层的超显微硬度值不仅取决于涂层材料，还与测试负荷和膜层的厚度密切相关．论述了显微硬度在微小负荷范围内因测试负荷变化而发生明显变化的现象，即所谓的压痕尺寸效应，并讨论了显微硬度试验时测试负荷的正确选择和压痕尺寸效应的若干解释． 展开更多

关键词 显微硬度 测试负荷 压痕尺寸效应 薄膜

在线阅读 下载PDF 职称材料