刘凯
,
周芳
,
罗宏
,
林修洲
,
陈雪丹
表面技术
doi:10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2016.04.030
目的 提高2205双相不锈钢的硬度和耐蚀性能.方法 2205双相不锈钢采用固体包埋粉末渗硼,于马沸炉中分别在830、860、890℃下保温5 h;在860℃下保温3、5、7 h,随炉冷却到室温.用金相显微镜、扫描电镜观察渗硼层的形貌和测定渗硼层的厚度,用维氏硬度计测定渗硼层的硬度,用纳米压痕仪测定渗硼层不同深度的硬度,用X射线衍射仪分析渗硼层的物相组成,评定渗硼层与基体的结合力,做不同介质下耐蚀性对比试验.结果 渗硼层与基体结合牢固,破坏等级评为一级,渗硼层主要由Fe2 B单相组成.在860℃下保温不同时间,渗硼层的厚度及硬度均随时间的增长而逐渐增大;在不同温度下保温5 h时,渗硼层的厚度及硬度随温度的升高而逐渐增大.渗硼后试样在质量分数都为10%的HCl和NaCl溶液中耐蚀性提高,在质量分数均为10%的H2 SO4、NaOH和HNO3溶液中耐蚀性变差.结论 固体粉末包埋法渗硼工艺改善了2205双相不锈钢的表面组织和性能,有效提高了其硬度及耐蚀性.
关键词:
2205双相不锈钢
,
包埋粉末渗硼
,
纳米压痕
,
厚度
,
硬度
,
结合力
,
耐蚀性
Zhimin ZHOU
,
Yong ZHOU
,
Mingjun WANG
,
Chunsheng YANG
,
Ji'an CHEN
,
Wen DING
,
Xiaoyu GAO
,
Taihua ZHANG
材料科学技术（英文）
Microbridge testing was used to measure the Young's modulus and residual stress of metallic films. Samples of freestanding NiFe film microbridge were fabricated by microelectromechanical systems. Special ceramic shaft structure was designed to solve the problem of getting the load-deflection curve of NiFe film microbridge by the Nanoindenter XP system with normal Berkovich probe. Theoretical analysis of load-deflection curves of the microbridges was proposed to evaluate the Young's modulus and residual stress of the films simultaneously. The calculated results based on experimental measurements show that the average Young's modulus and residual stress for the electroplated NiFe films are 203.2 GPa and 333.0 MPa, respectively, while the Young's modulus measured by the Nano-hardness method is 209.6±11.8 GPa for the thick NiFe film with silicon substrate.
关键词:
Mechanical properties
,
金属薄膜
,
纳米压痕
曹丽琴
,
轩福贞
,
王正东
,
涂善东
材料热处理学报
利用脉冲式Nd：YAG激光在Ti6Al4V合金表面进行激光渗氮处理,借助纳米压痕和划痕试验表征渗氮层的弹塑性力学性能。结果表明,在钛合金表面成功制备了高硬度、高强度、枝晶状分布的渗氮层。同时,渗氮层内硬度、模量、强度以及应力-应变关系、摩擦系数等力学性能呈现出类似于激光渗氮层内氮元素扩散曲线的非均匀性空间分布规律。硬度和弹性模量之比以及纳米划痕试验结果表明,激光渗氮层的抗磨损性能随深度的增加逐渐降低,摩擦系数随着划入深度的增加,从0.2增加到0.4。
关键词:
激光渗氮
,
纳米压痕
,
纳米划痕
,
力学性能
孙颖迪
,
梁诸明
,
李子全
,
刘劲松
,
周佳丽
,
潘琦骏
机械工程材料
采用纳米压痕法研究了Mg6 Cu28Gd11和加入微量镉后(Mg61Cu28Gd11)99.5Cd0.5块体非晶合金的室温压痕蠕变行为,并通过获得的蠕变位移、蠕变速率敏感指数和蠕变柔量分析了合金的蠕变机制.结果表明:两种非晶合金都具有较低的室温蠕变敏感指数,其室温蠕变机制主要为局部剪切流变,特别是加入微量镉后非晶合金具有更高的硬度和弹性模量、更低的蠕变速率敏感指数和更小的蠕变柔量,具有更好的抗蠕变性能和更低的应力松弛状态.
关键词:
纳米压痕
,
镁基块体非晶合金
,
蠕变
,
镉
杜圆明
,
张跃飞
,
张长辉
,
刘燕萍
稀有金属材料与工程
基于原子力显微镜(AFM)和扫描电子显微镜(SEM)建立了一套原位纳米压痕测试系统.该系统可以实现控制带有金刚石(Cube corner)压头的AFM微悬臂梁对样品进行压入实验,并得到载荷-位移曲线,同时可以对压痕过程进行原位SEM实时观察.发展了一种基于AFM微悬臂梁加载和原位SEM压痕图像分析的力学性能测试方法,通过测量压入最大载荷和原位SEM测量压痕残余面积得到塑性薄膜的硬度和弹性模量.利用此方法对磁控溅射硅衬底上纳米晶银薄膜进行了压痕实验,并与Nanoindenter G200型纳米压痕仪实验进行对比研究.结果表明,原位AFM压痕方法具有高的载荷和位移分辨率,可以实现纳牛至微牛级的压痕实验,通过测量压痕面积得到塑性薄膜的硬度值,减小了使用Oliver-pharr方法中软膜硬基底上凸起(Pile-up)效应的影响,计算结果也具有好的测试精度和可靠性.
关键词:
原子力显微镜
,
纳米压痕
,
硬度
,
弹性模量
耿瑛
,
李菲晖
,
巩运兰
,
刘美华
电镀与精饰
doi:10.3969/j.issn.1001-3849.2015.04.001
以瓦特镀镍液为基础,在Q235A钢基体上分别采用直流电沉积和脉冲电沉积方法在不同温度下制备了镍镀层,采用线性扫描伏安法测试了不同温度下,Ni2+在Q235A钢基体上发生氧化还原的电化学行为;采用表面轮廓测量仪以及纳米力学测试系统对镍镀层表面粗糙度、显微硬度及弹性模量进行了表征.实验结果表明,随着电解液温度的上升,镍在电沉积过程中的极化程度会下降.直流电沉积制备的镀层在电解液θ为40℃时的粗糙度最小;脉冲电沉积制备的镀层在电解液θ为50℃时的粗糙度最小.直流电沉积及脉冲电沉积制备的镀层的显微硬度和弹性模量在电解液θ为50℃时达到最大值.
关键词:
钢基体
,
电镀镍
,
温度
,
纳米压痕
,
力学性能
刘学杰
,
马琴芳
,
董海宽
,
孙士阳
,
任元
,
冯秀娟
材料导报
为了深入了解Ti-Si-N纳米复合表面的力学性能,尝试采用有限元方法对纳米压痕测量的加一卸载过程进行了模拟.详细介绍了该三维有限元仿真过程的各个细节,包括对标准Berkovieh压头的建模和相关参数的确定,以及对Ti-Si-N表面模型边界条件、压头与表面接触方式和加一卸栽方式的处理.采用有限元的非线性算法对一个Ti-Si-N表面纳米压痕测量的实验曲线进行了拟合.通过有限元仿真得到了Ti-Si-N样品的屈服极限和应力-应变关系.该研究表明,采用有限元仿真与纳米压痕测量相结合是研究纳米复合表面非线性塑性性能的有效方式.
关键词:
纳米压痕
,
有限元仿真
,
屈服极限
,
载荷-位移曲线
邱丽
,
杨永珍
,
徐丽华
,
刘旭光
,
许并社
功能材料
采用熔融共混法,在尼龙66(PA66)中分别加入不同质量百分含量的碳纳米管(CNTs)制成了CNTs/PA66复合材料.采用场发射扫描电镜、X射线衍射仪、差示扫描量热仪和纳米压痕分析了复合材料的形貌、结晶性能和机械性能.结果表明,CNTs均匀分布在PA66基体中,而且界面结合力很强;随着CNTs含量的增加,复合材料的熔融峰温度略为降低,结晶峰温度增加,硬度和弹性模量增加;与纯PA66相比,CNTs添加量为5%(质量分数)时,硬度和弹性模量分别增加了11.3%和19.2%.
关键词:
CNTs
,
PA66
,
形貌
,
结晶性能
,
纳米压痕
张天林
,
黄文浩
,
王翔
功能材料与器件学报
doi:10.3969/j.issn.1007-4252.2008.01.060
采用X射线衍射分析(XRD),原子力显微镜(AFM)及纳米压痕技术测试分析了多晶ZnO薄膜的晶格结构和力学性能.薄膜的制备采用了射频(RF)磁控溅射方法,并分别在不同温度下进行了退火处理.XRD分析显示随着退火温度的上升,薄膜的晶粒尺寸逐步增大,且C轴取向显著增强.压痕测试结果表明,由于尺寸效应的影响,硬度随退火温度的变化有明显的趋势,从2.5GPa(常温下)逐步增加到5.5GPa(4500C),随着温度的进一步上升,硬度值又逐步下降到4.5GPa(650℃).弹性模量整体随退火温度的变化并不呈现明显的规律,但在450℃和200℃下退火分别有最大值26.7GPa和最小值21.5GPa,这是由于尺寸效应与晶格取向的双重作用的结果.测试结果表明适当的退火处理对ZnO薄膜的结晶品质与力学性能有明显的改善.
关键词:
X衍射分析
,
原子力显微镜
,
纳米压痕
,
RF磁控溅射
,
退火
