Вышедшие номера
Home » Физика твердого тела » Год 2017, выпуск 6 » Статья стр. 1106
<<<>>>
Влияние малоамплитудных осцилляций нагрузки на наноконтактные характеристики материалов в процессе наноиндентирования
DOI: 10.21883/FTT.2017.06.44483.398
Головин Ю.И.1, Коренков В.В.1, Разливалова С.С.1
1Научно-исследовательский институт "Нанотехнологии и наноматериалы" Тамбовского государственного университета им. Г.Р. Державина, Тамбов, Россия
Email: yugolovin@yandex.ru
Поступила в редакцию: 25 октября 2016 г.
Выставление онлайн: 20 мая 2017 г.
PDF версия
Критически проанализирован метод непрерывного измерения контактной жесткости, позволяющий непрерывно определять физико-механические свойства исследуемых материалов в процессе внедрения индентора под действием медленно растущей нагрузки при наноиндентировании. Границы применимости этого подхода к характеризации определяются условиями тестирования, при которых дополнительное наложение малоамплитудных осцилляций не влияет на механизмы, кинетику и величину пластической деформации материала под индентором. На примере материалов с аморфной структурой, ГЦК- и ОЦК-решетками показано, что различные методы определения наноконтактных характеристик материалов обладают разной чувствительностью к малоамплитудным осцилляциям нагрузки. Определены значения амплитуд осцилляций и диапазон глубин отпечатка, для которых влиянием осцилляций можно пренебречь. Выявлены закономерности влияния осцилляций на поведение контактных (локальных) характеристик исследованных материалов в закритических режимах. Работа выполнена при поддержке Российского научного фонда (грант N 15-19-00181). DOI: 10.21883/FTT.2017.06.44483.398
  1. W.C. Oliver, G.M. Pharr. J. Mater. Res. 19, 3 (2004)
  2. W.C. Oliver, G.M. Pharr. J. Mater. Res. 7, 1564 (1992)
  3. J. Hay, G. Pharr. ASM Handbook 8, 232 (2003)
  4. A.C. Fischer-Cripps. Naation. Springer, N.Y. (2011). 279 p
  5. Naation in materials science / Ed. J. Nemecek. In Tech, Rijeca (2012). 208 p
  6. International Standard ISO 14577. Parts 1--4. Geneva, Switzerland (2013)
  7. J. Hay, P. Agee, E. Herbert. Experiment. Techniques 34, 3, 86 (2010)
  8. E.G. Herbert, W.C. Oliver, G.M. Pharr. J. Phys. D 41, 074021 (2008)
  9. S.R. Kohen, E. Kalfon-Kohen. Beilstein J. Nanotechnol. 4, 815 (2013)
  10. X. Li, B. Bhushan. Mater. Charact. 48, 11 (2002)
  11. W.C. Oliver, J.B. Pethica. Patent US 4848141 (1989)
  12. K.W. Siu, A.H.W. Ngan. Phil. Mag. 93, 449 (2013)
  13. S. Pathak, S.R. Kalidindi. Mater. Sci. Eng. R 91, 1 (2015)
  14. M.L.B. Palasio, B. Bhushan. Mater. Charact. 78, 1 (2013)
  15. P.J. Wei, J.F. Lin. J. Mater. Res. 24, 599 (2009)
  16. X.Y. Zhou, Z.D. Jiang, H.R. Wang, Q. Zhu. J. Phys.: Conf. Ser. 48, 1096 (2006)
  17. X. Li, B. Bhushan. Scripta Mater. 42, 929 (2000)
  18. M. Scrzypczak, C. Guerret-Piecourt, S. Bec, J.-L. Loubet, O. Guerret. J. Eur. Ceram. Soc. 29, 1021 (2009)
  19. M.D. Diop. In: Naation in material science / Ed. J. Nemecek. In Tech, Rieka (2012). P. 205--228
  20. R. Foschia, M. Jobin, S. Hengsberger. Micron 40, 51 (2009)
  21. A. Puskar. Internal friction of materials. Cambridge International Science Publ. (2001). 328 p
  22. Г.А. Малыгин. ФТТ 42, 69 (2000)
  23. K.W. Siu, A.H.W. Ngan. Phil. Mag. 91, 4367 (2011)
  24. K.W. Siu, A.H.W. Ngan. Mater. Sci. Eng. A 572, 56 (2013)
  25. C. Du, L. Xie. Modeling and control of vibrations in mechanical systems. CRC Press, Boca Raton (2010). 304 p
  26. M.J. Cordill, N.R. Moody, W.W. Gerberich. J. Mater. Res. 23, 1604 (2008)
  27. M.J. Cordill, M.S. Lund, J. Parker, C. Leighten, A.K. Nair, D. Farkas, N.R. Moody, W.W. Gerberich. Int. J. Plasticity 25, 2045 (2009)
  28. M.J. Cordill, N.R. Moody, W.W. Gerberich. Inter. J. Plasticity 25, 281 (2009)
  29. G.M. Pharr, J.H. Strader, W.C. Oliver. J. Mater. Res. 24, 653 (2009)
  30. S.J. Vachhani, R.D. Doherty, S.R. Kalidindi. Acta Mater. 61, 3744 (2013)
  31. G. Guillonneau, G. Kermouche, J. Teisseire, E. Barthel, S. Bec, J.-L. Loubet. Phil. Mag. 95, 1999 (2015)
  32. G. Guillonneau, G. Kermouche, S. Bec, J.-L. Loubet. Tribology Int. 70, 190 (2014)
  33. A.H. Almasri, G.Z. Voyiadjis. J. Eng. Mater. Technol. 129, 505 (2007)
  34. E.G. Herbert, K.E. Johanns, R.S. Singleton. J. Mater. Res. 28, 3029 (2013)
  35. M. Troyon, L. Huang. J. Mater. Res. 20, 610 (2005)
  36. L. Charleux, V. Keryvin, M. Nivard, J.-P. Guin, J.-C. Sangleboeuf, Y. Yokoyama. Acta Mater. 70, 249 (2014)
  37. Ю.И. Головин. ФТТ 51, 2118 (2008)
  38. B.N. Lucas, W.C. Oliver, J.E. Swindeman. Mater. Res. Soc. Symp. Proc. 522, 3 (1998)
  39. Ю.И. Головин. Наноиндентирование и его возможности. Машиностроение, М. (2009). 312 с
  40. D. Lorenz, A. Zeckzer, U. Hilpert, P. Grau, H. Johansen, H.S. Leipner. Phys. Rev. B 67, 172101 (2003)
  41. H.S. Leipner, D. Lorenz, A. Zeckzer, H. Lei, P. Grau. Physica B 308--310, 446 (2001)
  42. J. Li, K.J. Van Vliet, T. Zhu, S. Yip, S. Suresh. Nature 418, 307 (2002)
  43. K.J. Van Vliet, J. Li, T. Zhu, S. Yip, S. Suresh. Phys. Rev. B 67, 104105 (2003)
  44. T. Zhu, J. Li, K. Van Vliet, S. Ogata, S. Yip, S. Suresh. J. Mech. Phys. Solids 52, 691 (2004)
  45. I. Szlufarska. Mater. Today 9, 42 (2006)
  46. D.A. Lucca, K. Herrmann, M. Klopfstein. CIRP Annals--Manuf. Technol. 59, 803 (2010)
  47. T.Y. Tsui, W.C. Oliver, G.M. Pharr. Mater. Res. Soc. Symp. Proc. 436, 147 (1996)
  48. G.Z. Voyiadjis, R. Peters. Acta Mech. 211, 131 (2010)
  49. A.H. Almasri, G.Z. Voyiadjis. Acta Mech. 209, 1 (2010)
  50. Y. Liu, A.H.W. Ngan. Scripta Mater. 44, 237 (2001)
  51. G.Z. Voyiadjis, A.H. Almasri, T. Park. Mech. Res. Commun. 37, 307 (2010)
  52. N.A. Stelmashenko, M.G. Walls, L.M. Brown, Yu.V. Milman. Acta Met. Mater. 41, 2855 (1993)
  53. N.I. Tymiak, D.E. Kramer, D.F. Bahr, W.W. Gerberich. Acta Mater. 49, 1021 (2001)
  54. T. Chudoba, P. Schwaller, R. Rabe, J.-M. Breguet, J. Michler. Phil. Mag. 86, 5265 (2006)
  55. Y. Huang, F. Zhang, K.C. Hwang, W.D. Nix, G.M. Pharr, G. Feng. J. Mech. Phys. Solids 54, 1668 (2006)
  56. W.W. Gerberich, N.I. Tymiak, J.C. Grunlan, M.F. Horstemeyer, M.I. Baskes. J. Appl. Mech. 69, 433 (2002)
  57. A.V. Kulkarni, B. Bhushan. Mater. Lett. 29, 221 (1996)
  58. D. Chrobak, K. Nordlund, R. Nowak. Phys. Rev. Lett. 98, 045502 (2007).

Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.

Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.

Учредители

Издатель

© 2024 Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе Российской академии наук
Powered by webapplicationthemes.com - High quality HTML Theme