利用纳米压入加载曲线确定金属薄膜的屈服强度和硬化指数：Ⅰ.数 …

针对纳米压入仪上普遍使用Ｂｅｒｋｏｖｉｃｈ三棱锥压头。本文分别考虑理想与钝化两种压头尖端几何情况,并使用三维弹塑性大应变 有限元分析软件ＡＢＡＱＵＳ,对沉积在陶瓷基体上金属薄膜的纳米压入加载过程进行了模拟计算,建立了膜、基材料基本力学性能参量及压头相对钝化量同纳米压入加载曲线间的函数关系,进而提出了利用纳米压入仪测得的连续压入加载曲线确定陶瓷基体上金属薄膜屈服强度和硬化指数的一般方法。     

利用纳米压入加载曲线确定金属薄膜的屈服强度和硬化指数：Ⅱ.实 …

通过比较实测与计算所得整体材料纳米压入加载曲线及Ｂｅｒｋｏｖｉｃｈ压头的面积函数,对已建立的Ｂｅｒｋｏｖｉｃｈ压头绝对钝化量的确定方法进行了实验验证。在此基础上,测定了蒸发镀制在Ｓｉ单晶上三种不同膜厚Ａｌ膜的屈服强度和硬化指数。并与拉伸分离法获得的结果进行了比较。结果表明,利用纳米压入加载曲线确定陶瓷基体上金属薄膜基本力学性能的方法是可行的。     

利用纳米压入加载曲线确定金属薄膜的屈服强度和硬化指数 Ⅰ.数值模拟

针对纳米压入仪上普遍使用Berkovich三棱锥压头,本文分别考虑理想与纯化两种压头尖端几何情况,并使用三维弹塑性大应变有限元分析软件ABAQUS,对沉积在陶瓷基体上金属薄膜的纳米压入加载过程进行模拟计算,建立了膜、基材料基本力学性能参量及压头相对钝化量同纳米区入加载曲线间的函数关系,进而提出了利用纳米压入仪测得的连续压入加载曲线确定陶瓷基体上金属薄膜屈服强度和硬化指数的一般方法     

磁控溅射Cu膜屈服强度的有限元计算

采用离子辅助轰击共溅射设备，在Si基体的(111)晶面上制得了所需的铜膜。采用纳米压入实验，获得不同退火温度下Cu膜的弹性模量和硬度。再在纳米压入实验的基础上，结合有限元模型计算不同退火温度下磁控溅射得到的Cu膜屈服强度。发现Cu膜的屈服强度远高于整体Cu材料的屈服强度，并且退火温度对薄膜的屈服强度影响很大。通过XRD测量发现其主要原因是退火改变了晶粒尺寸和多晶Cu膜的晶粒取向分布，而导致Cu膜屈服强度的降低。     

利用纳米压入加载曲线确定金属薄膜的屈服强度和硬化指数 Ⅱ.实验及验证

通过比较实测与计算所得整体材料纳米压入加载曲线及Berkovich压头的面积函数,对已建立的Berkovich压头绝对钝化量的确定方法进行了实验验证在此基础上,测定了蒸发恢制在Si单晶上三种不同膜厚Al膜的屈服强度和硬化指数,并与拉伸分离法获得的结果进行了比较结果表明,利用纳米压入加载曲线确定陶瓷基体上金属薄膜基本力学性能的方法是可行的．     

声发射检测压入法评价涂层的结合强度

采用新研制的配有声发射检测装置的压入式试验机对超音速等离子喷涂的Al2O3陶瓷涂层和FeCrBSi合金涂层进行试验,研究了两种不同性质声发射反馈信号及其临界点的变化特点,以及涂层微观形貌。结果表明,涂层结合强度、涂层表面、界面压痕形貌与开裂程度及其声发射特征参量存在内在联系,表明对较厚的热喷涂涂层通过连续载荷的锥形压入,结合声发射监测技术是表征其结合强度的一种有效方法。     

膜基结合强度评定方法的探讨―划痕法、压入法、接触疲劳法测定的比较

薄膜（镀层）与基体之间的结合强度是评价薄膜质量的重要性能指标。目前使用最广泛的是划痕法和压入法，这些都属于一次性加载方式。一种较好的评定硬质膜膜基结合强度的方法是采用以临界剪切应力幅△τc作为判据的滚动接触疲劳法。通过与划痕法，压入法的对比可知表征结合强度大小的剪切应力幅只对界面因素敏感，对非界面因素不敏感，能真实反映膜基结合状态，是一个较为合理的动态结合强度判据。     

基于等模量假设的软金属薄膜本征模量的纳米压入评定

对等离子法制备的400nm厚Cu膜-Si（100）基底系统（退火温度为300℃）进行了纳米压入实验，目的是寻找一种可靠的软金属薄膜本征模量的评定方法。研究结果表明：基于等模量假设的计算方法可以有效避免材料堆积行为和最小化基底效应对薄膜弹性模量评定的显著影响。结合使用连续刚度测试（CSM）技术，Oliver—Pharr分析法中材料蠕变及热漂移行为的误差影响因素也被消除。利用这种方法得到的Cu膜弹性模量为（92．2±1．8）GPa，和文献值符合较好。与通用的利用数学模型从复合模量中分离出薄膜模量的方法相比，这种方法更为准确和简便。     

拉压循环应变对屈服强度和包申格效应的影响

用１８Ｃｒ２Ｎｉ４ＷＡ钢研究了拉压应变对粒状组织和粒状贝氏体和屈服强度和包申格效应的影响，结果表明，循环应变对σｙ和ＢＥ有显著影响，ＧＳ和Ｂｇ的σｙ和Ｂｅ随着循环应变次数的增加而变化的规律有其特殊性，与调质组织的变化规律明显不同，但高温回火，特别是两次高温回火能有效地减少其差异。     

纳米压入技术表征薄膜（涂层）的力学性能

采用纳米压入技术测试薄膜（涂层）的力学性能日益受到关注。测试过程中可自动记录载荷－压深曲线,能够获取薄膜（涂层）的硬度、弹性模量、薄膜（涂层）自身结合强度、膜基界面结合强度、残留应力、屈服强度以及应变硬化率等力学性能数据。本文扼要介绍了纳米压入技术表征薄膜（涂层）力学性能的测试原理。     

球形压痕法评价材料屈服强度和应变硬化指数的有限元分析

采用量纲分析法,建立了直径1 mm球形压头的无量纲函数.通过此无量纲函数和有限元计算,可推算金属材料的屈服强度和应变硬化指数.通过模拟,得到了屈服应变从0.00769到0.04范围的材料常数的拟合函数,并利用此拟合函数得到了屈服强度和应变硬化指数.通过模拟验证,此方法提高了计算精度并扩大了材料的计算范围.所获得的屈服强度平均误差是1.6%,应变硬化指数的平均误差12.6%.     

NUMERICAL SIMULATION FOR MEASURING YIELD STRENGTH OF THIN METAL FILM BY NANOINDENTATION METHOD

ＮＵＭＥＲＩＣＡＬＳＩＭＵＬＡＴＩＯＮＦＯＲＭＥＡＳＵＲＩＮＧＹＩＥＬＤＳＴＲＥＮＧＴＨＯＦＴＨＩＮＭＥＴＡＬＦＩＬＭＢＹＮＡＮＯＩＮＤＥＮＴＡＴＩＯＮＭＥＴＨＯＤ①ＭａＤｅｊｕｎ，ＸｕＫｅｗｅｉ，ＨｅＪｉａｗｅｎＳｔａｔｅＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙ...     

屈强比对高强钢断裂韧性的影响

通过控制组织形态，对化学尬发相同，屈强比不同的两种钢材进行三点弯曲ＣＴＯＤ试验，并利用三维有限元法分析裂纹法端的应力应变分布。结果表明，高屈强比的材料，由于裂纹尖端应力水平高，脆性启裂ＣＴＯＤ值δｃ明显低于低屈强比的材料；而对有延性裂纹扩展的ＣＴＯＤ临界值δｕ和δｍ，高屈强比的材料同于低屈强比双相钢，这是因为低屈强比材料内部存在微观组织非均质，有应变集中所致。     

微观组织对7075铝合金的屈服强度和抗应力腐蚀性能的影响

利用透射电子显微术研究了7075铝合金在T6,CgS3和T73状态的微观组织,并讨论了组织结构与强度和应力腐蚀抗力(SCR)的关系.结果表明,影响合金性能的主要因素是基体析出相(MPt)的密度、尺寸和类型,在CgS3状态,MPt主要为η′过渡相,其密度约5×10~(16)/cm~3,尺寸5—7nm,合金的强度和SCR综合性能较佳.作者认为这应归因于位错绕过η′粒子的几率增大.     

Cu附着膜的屈服强度与退火温度的关系

利用X射线拉伸实验研究了具有二维残余应力的Cu附着膜的屈服强度与退火温度的关系．结果表明，Cu附着膜的条件屈服点随着退火温度的增高而减小，退火温度在150—300℃间变化时，减小幅度最大，出现明显的拐点．这主要由于Cu附着膜在该温度范围内发生了再结晶，使得原有的大部分组织结构强化因素消失了．Cu附着膜的屈服强度远远高于块体Cu材的屈服强度．     

用划伤电极法快速评价合金耐冲刷腐蚀性能

介绍了一种快速评定材料耐冲刷腐蚀性能的方法 -划伤电极法。对这种方法的原理、测定方法及数据处理方法作了详细的介绍 ,并用此方法测量了 8种合金耐冲刷腐蚀性能。结果表明 ,划伤电极法可以快速、准确地评价材料的耐冲刷腐蚀性能。     

用球滚接触疲劳法评定硬质薄膜的结合强度

采用滚动接触疲劳法对气相沉积硬质薄膜的结合强度进行了研究。结果表明,反映膜基结合强度的力学参量为界面最大剪应力幅。采用数值计算的方法,可以定量得到膜基界面处的应力分布。     

CALCULATION ON THE YIELD STRENGTH OF A PRECIPITATION STRENGTHENING Ni－BASE ALLOYS

ＣＡＬＣＵＬＡＴＩＯＮＯＮＴＨＥＹＩＥＬＤＳＴＲＥＮＧＴＨＯＦＡＰＲＥＣＩＰＩＴＡＴＩＯＮＳＴＲＥＮＧＴＨＥＮＩＮＧＮｉ－ＢＡＳＥＡＬＬＯＹＳＬｉＢｏ；ＷａｎｇＺｈｉｘｉｎｇ；ＹａｎｇＨｏｎｇｃａｉ（Ｐ．Ｏ．Ｂｏｘ３２６，ＮｏｒｔｈｅａｓｔｅｒｎＵｎ...     

金属零件工作表面的微凹凸加工法

论述在机械零件工作表面进行微塑性加工的新工艺，着重阐述这一新工艺的实质、工艺装备、典型工艺简图和主要技术参数，以及新工艺的优越性。