基于能量平衡方法的压痕尺寸效应分析

摘要：

针对硬度测试中出现的压痕尺寸效应现象,采用纳米压痕技术与原子力显微技术相结合,得到压痕过程中的载荷与压深加载卸载曲线和压痕三维图,从中可以得到压痕过程中压头所做的塑性功、最大压深、塑性变形面积、塑性变形体积等,并以此为变量提出了一个基于能量平衡方法的改进模型,此模型能更好地解释压痕尺寸效应.单晶硅实验结果表明:在较大压深下,由于形成新表面所消耗的功是出现压痕尺寸效应的主要因素;随着压痕深度的减小,用于克服材料对压头的阻力而消耗的功所起的作用越来越大;而在更小的压深下,用于产生塑性变形的初始能量和测试系统误差所造成的影响会越来越大,不可忽视.

关键词：压痕尺寸效应、能量平衡方法、硬度、原子力显微镜、单晶硅

所属期刊栏目：35

分类号：TB302.3(工程材料学)

资助基金：哈尔滨工业大学校科研和教改项目HIT.2003.23;中国博士后科学基金20060400815;黑龙江省博士后科研启动基金LBH-Z06130

在线出版日期：2007-12-24（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：1478-1483