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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
1
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
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纳米硬度技术在表面工程力学性能检测中的应用 被引量：13
2
作者 张泰华 杨业敏 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第24期2148-2151,共4页
结合纳米硬度技术测量各类薄膜和块体材料表层的纳米压痕硬度、弹性模量、断裂韧性、膜厚、微结构的弯曲变形,采用纳米划痕硬度技术测量各类薄膜和块体材料的粗糙度、临界附着力、摩擦系数、划痕横剖面。纳米硬度计是检测材料表层微米... 结合纳米硬度技术测量各类薄膜和块体材料表层的纳米压痕硬度、弹性模量、断裂韧性、膜厚、微结构的弯曲变形,采用纳米划痕硬度技术测量各类薄膜和块体材料的粗糙度、临界附着力、摩擦系数、划痕横剖面。纳米硬度计是检测材料表层微米乃至几十纳米力学性能的先进仪器,可广泛应用于表面工程中的质量检测。 展开更多
关键词 纳米压痕硬度 纳米划痕硬度 力学性能 表面工程
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对压痕硬度试验方法的分析研究 被引量：7
3
作者 刘美华 王静 王东爱 《工程塑料应用》 CAS CSCD 北大核心 2005年第7期39-42,共4页
比较系统地分析了传统的布氏、洛氏、维氏、玻氏等七种常用压痕硬度试验法之间及它们与纳米压痕硬度试验法之间的异同,概括地分析了压痕硬度试验法研究的主要内容、现状及应用,讨论了压痕硬度试验法的研究重点———纳米压痕硬度试验法... 比较系统地分析了传统的布氏、洛氏、维氏、玻氏等七种常用压痕硬度试验法之间及它们与纳米压痕硬度试验法之间的异同,概括地分析了压痕硬度试验法研究的主要内容、现状及应用,讨论了压痕硬度试验法的研究重点———纳米压痕硬度试验法。这种试验方法主要是通过对卸载曲线的研究计算被测材料弹性模量及其它相关参数,它在薄膜材料及材料的微区域等方面的力学性能研究中表现出极大的优势。 展开更多
关键词 薄膜材料 力学性能 纳米压痕硬度试验法 弹性模量 硬度
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中阶梯光栅厚铝膜硬度计算方法修正 被引量：1
4
作者 庞壮 张宝庆 孙立华 《制造技术与机床》 北大核心 2020年第7期76-79,107,共5页
为了排除Pile-up现象对真空镀制机刻光栅厚铝膜在纳米压痕测试硬度中的影响,获得中阶梯光栅铝膜准确硬度值,提出通过修正O&P法中接触投影面积的新硬度计算方法。首先,参照中阶梯光栅成槽深度,采用连续刚度测试模式,对中阶梯光栅厚... 为了排除Pile-up现象对真空镀制机刻光栅厚铝膜在纳米压痕测试硬度中的影响,获得中阶梯光栅铝膜准确硬度值,提出通过修正O&P法中接触投影面积的新硬度计算方法。首先,参照中阶梯光栅成槽深度,采用连续刚度测试模式,对中阶梯光栅厚铝膜进行压入深度为5μm的纳米压痕硬度测试。其次,对压痕位置进行SEM与AFM测试,结果表明厚铝膜在纳米压痕硬度测试中出现Pile-up现象。最后,对铝膜纳米压痕数据分析、提取,压痕隆起形貌复原等,证明接触面投影面积边缘为抛物线,进而对O&P法中接触投影面积的计算方法进行修正。结果表明:采用纳米压痕硬度测试方法,中阶梯光栅厚铝膜的硬度值随着压深增加而增加,采用修正接触投影面积的硬度修正计算方法获得的硬度值比传统O&P法所得硬度值减少40%左右。 展开更多
关键词 中阶梯光栅 厚铝膜 纳米压痕硬度 O&P法 接触投影面积
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矿渣对界面过渡区微力学性质的影响 被引量：12
5
作者 郑克仁 孙伟 +1 位作者 林玮 赵庆新 《南京航空航天大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2008年第3期407-411,共5页
采用纳米压痕技术测试了矿渣取代水泥的质量分数分别为0%,30%,50%,80%时的混凝土中实际界面过渡区及邻近区域的纳米压痕硬度和弹性模量分布以了解矿渣对混凝土界面过渡区微力学性质的影响。试验结果表明:矿渣掺量为30%时,距集料表面25μ... 采用纳米压痕技术测试了矿渣取代水泥的质量分数分别为0%,30%,50%,80%时的混凝土中实际界面过渡区及邻近区域的纳米压痕硬度和弹性模量分布以了解矿渣对混凝土界面过渡区微力学性质的影响。试验结果表明:矿渣掺量为30%时,距集料表面25μm以内区域的弹性模量、纳米压痕硬度明显低于距集料表面25μm以外的区域,而当矿渣掺量达到50%时,弹性模量和纳米压痕硬度沿界面的变化不显著;随矿渣取代水泥质量分数的增加,基体与界面过渡区之间压痕硬度、弹性模量的差值降低,从而使界面过渡区得到强化。 展开更多
关键词 矿渣 界面过渡区 纳米压痕硬度 弹性模量
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TRIP1000钢显微组织及不同组织的变形行为 被引量：4
6
作者 熊自柳 蔡庆伍 +2 位作者 江海涛 唐荻 米振莉 《机械工程材料》 CAS CSCD 北大核心 2010年第10期19-22,共4页
采用纳米探针研究了TRIP1000钢中不同组织的纳米压痕硬度及变形行为。结果表明:热处理后该钢的显微组织由铁素体、贝氏体和残余奥氏体组成;贝氏体比铁素体和奥氏体开始屈服变形时的纳米硬度值高,承受的最大载荷约是铁素体和奥氏体的两倍... 采用纳米探针研究了TRIP1000钢中不同组织的纳米压痕硬度及变形行为。结果表明:热处理后该钢的显微组织由铁素体、贝氏体和残余奥氏体组成;贝氏体比铁素体和奥氏体开始屈服变形时的纳米硬度值高,承受的最大载荷约是铁素体和奥氏体的两倍;铁素体在屈服变形时的柯氏气团效应和不稳定的奥氏体在屈服变形时的应力松弛是造成TRIP1000钢屈服失稳的主要原因;稳定的奥氏体在应力松弛前发生了大量塑性变形,屈服失稳时的应变量处于宏观拉伸曲线的应变硬化阶段。 展开更多
关键词 TRIP1000钢 显微组织 变形行为 纳米压痕硬度
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界面过渡区微力学性质对高周疲劳性能的影响 被引量：4
7
作者 郑克仁 孙伟 +2 位作者 林玮 赵庆新 张云升 《三峡大学学报（自然科学版）》 CAS 2006年第4期305-308,共4页
为了解界面过渡区性质对混凝土高周疲劳性能的影响,采用纳米压痕技术测试了矿渣取代水泥的质量分数分别为0%、30%、50%、80%的混凝土中实际界面过渡区及邻近区域的压痕硬度分布,并测试相应配合比混凝土在不同应力水平下的抗弯疲劳寿命.... 为了解界面过渡区性质对混凝土高周疲劳性能的影响,采用纳米压痕技术测试了矿渣取代水泥的质量分数分别为0%、30%、50%、80%的混凝土中实际界面过渡区及邻近区域的压痕硬度分布,并测试相应配合比混凝土在不同应力水平下的抗弯疲劳寿命.试验结果显示:随矿渣取代水泥质量分数的增加,基体与界面过渡区之间压痕硬度的差异减少;当应力水平低于0.85时,混凝土的疲劳寿命对数值随基体压痕硬度与界面过渡区压痕硬度的比值的降低而增大;基体与界面过渡区间压痕硬度差异的减少,相对提高界面过渡区抑制疲劳损伤的能力,从而改善混凝土高周疲劳性能. 展开更多
关键词 混凝土 界面过渡区 高周疲劳 纳米压痕硬度
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温度对氮化锆膜微观性能的影响 被引量：1
8
作者 刘际伟 蓝林钢 王博宇 《科学技术与工程》 北大核心 2012年第27期7051-7053,7057,共4页
以直流脉冲离子源辅助中频磁控溅射方式,在常温和低热条件下在玻璃衬底上制备氮化锆膜,通过扫描电镜和纳米压痕仪对薄膜的表面形貌、显微硬度、表面粗糙度的变化情况进行了研究。结果表明:增加薄膜的沉积温度,导致膜层硬度的降低;膜层... 以直流脉冲离子源辅助中频磁控溅射方式,在常温和低热条件下在玻璃衬底上制备氮化锆膜,通过扫描电镜和纳米压痕仪对薄膜的表面形貌、显微硬度、表面粗糙度的变化情况进行了研究。结果表明:增加薄膜的沉积温度,导致膜层硬度的降低;膜层中晶粒尺寸增大;微观粗糙度增加;晶粒之间的间隙明显减小;晶粒之间出现明显的镶嵌现象。 展开更多
关键词 氮化锆膜 纳米压痕硬度 粗糙度 离子辅助沉积
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不同成分780MPa级双相钢的显微组织和力学性能 被引量：4
9
作者 潘利波 周文强 +2 位作者 谭文 王俊霖 左治江 《机械工程材料》 CAS CSCD 北大核心 2021年第8期45-48,54,共5页
在相同工艺条件下生产了高碳(碳质量分数达到0.157%,高碳系)和低碳并添加铌、钼元素(Nb-Mo系)的2种成分780 MPa级双相钢,对比研究了2种钢的显微组织、拉伸性能、扩孔性能,以及软硬相的纳米压痕硬度。结果表明:2种钢的显微组织均为铁素... 在相同工艺条件下生产了高碳(碳质量分数达到0.157%,高碳系)和低碳并添加铌、钼元素(Nb-Mo系)的2种成分780 MPa级双相钢,对比研究了2种钢的显微组织、拉伸性能、扩孔性能,以及软硬相的纳米压痕硬度。结果表明:2种钢的显微组织均为铁素体和马氏体;与高碳系试验钢相比,Nb-Mo系试验钢的铁素体晶粒得到细化,屈服强度和屈强比提升,并具有更高的扩孔率;高碳系试验钢中的马氏体因碳含量较高而硬度较大,且硬度分布更发散,Nb-Mo系试验钢中马氏体的硬度分布较集中;Nb-Mo系试验钢中铁素体和马氏体两相的纳米压痕硬度差更小,因此扩孔性能更优。 展开更多
关键词 双相钢 合金元素 显微组织 纳米压痕硬度 扩孔率
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反应堆压力容器钢质子辐照研究进展 被引量：2
10
作者 李承亮 吴昊 +1 位作者 刘飞华 晏井利 《中国材料进展》 CAS CSCD 北大核心 2019年第2期138-147,共10页
相较于中子辐照,质子辐照实验具有成本低、周期短、辐照参数可精准控制以及辐照后样品没有放射性以便于后续开展性能测试、微观组织表征等优点,因此采用质子辐照实验的方式开展反应堆压力容器钢(reactor pressure vessel,RPV)辐照损伤... 相较于中子辐照,质子辐照实验具有成本低、周期短、辐照参数可精准控制以及辐照后样品没有放射性以便于后续开展性能测试、微观组织表征等优点,因此采用质子辐照实验的方式开展反应堆压力容器钢(reactor pressure vessel,RPV)辐照损伤效应的研究日益得到广泛应用。介绍了质子辐照实验的研究现状,对比了质子辐照与中子辐照的优缺点,讨论了质子辐照对材料微组织演变与力学及电磁性能的影响,分析了RPV钢质子辐照损伤机理,并评析了目前所取得的研究成果与存在的不足之处。最后提出了现阶段对国产RPV钢开展全面、系统的质子辐照实验研究工作的重要性与必要性。 展开更多
关键词 反应堆压力容器钢 质子辐照 微观组织 纳米压痕硬度 电磁性能
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