Определение нанотвердости при фиксированном размере отпечатка твердости для устранения масштабного фактора

Abstract

Сравнение нанотвердости различных материалов или одного материала в различных структурных состояниях для устранения масштабной зависимости твердости ISE (Indentation Size Effect) предлагается проводить не при нагрузке P = const, а при одинаковом размере отпечатка твердости, характеризуемом некоторым фиксированным значением перемещения индентора hф, или пересчитывать на этот фиксированный размер. Для определения нанотвердости Hф при hф предложена формула: Hф = H[hф/h]m-2 , где m - константа в соотношении Мейера P ~ hm. Такой подход позволяет более корректно сопоставлять величины твердости материалов, полученные при разных нагрузках. В работе исследован 21 материал, определены и рассчитаны параметры, характеризующие ISE, а также рассчитана нанотвердость при фиксированном значении перемещения индентора hф.

Порівняння нанотвердості різних матеріалів або одного матеріалу в різних структурних станах для усунення масштабної залежності твердості ISE (Indentation Size Effect) пропонується проводити не при навантаженні P = const, а при однаковому розмірі відбитка твердості, який характеризується деяким фіксованим значенням переміщення індентора hф, або перераховувати на цей фіксований розмір. Для визначення нанотвердості Hф при hф запропоновано формулу: Hф = H[hф/h]m-2 , де m - константа в співвідношенні Мейера P ~ hm. Такий підхід дозволяє більш коректно порівнювати величини твердості матеріалів, отримані при різних навантаженнях. У роботі досліджено 21 матеріал, визначені і розраховані параметри, що характеризують ISE, а також розрахована нанотвердость при фіксованому значенні переміщення індентора hф.

To eliminate the indentation size effect (ISE), we propose to compare the nanohardness of different materials or a material in different structural states at equal sizes of hardness indents, characterized by a certain fixed displacement of the indenter hf, rather than under a fixed load P = const, or recalculate the nanohardness for this fixed size. For the determination of the nanohardnesss Hf at hf, the formula Hf = H [hf/h]m-2 is proposed, where m is the constant in the Meyer relation P ~ hm . This approach enables us to compare more correctly the values of the hardness of different materials obtained under different loads. In the present work, 21 materials have been investigated, parameters that characterize the ISE have been determined and calculated, and the nanohardness has been calculated at a fixed displacement of the indenter hf.