اندازه گیری چقرمگی شکست با روش های نانو نفوذگری: پیشرفت های اخیر و چالش های آینده

عنوان مقاله:

Measurement of fracture toughness by nanoindentation methods Recent advances and future challenges

چکیده مقاله:

در این مقاله، پیشرفت های اخیر برای اندازه گیری چقرمگی شکست در مقیاس های کوچک با استفاده از روش های مبتنی بر نانو نفوذگری، از جمله تکنیک های مبتنی بر microcantilever، خمش پرتو و تقسیم میکرو ستون، توصیف می شود. یک مقایسه بحرانی تکنیک ها با آزمایش یک گروه انتخاب شده از مواد فشرده و نازک ساخته شده است. برای تقسیم ستون، شبیه سازی اشیاء محدود از منطقه همجوشی برای اعتبار یک رابطه ساده بین بار بحرانی در شکست، شعاع ستون و چقرمگی شکست برای طیف وسیعی از خواص مواد و ترکیبات پوشش / سوند استفاده می شود. حداقل قطر ستون مورد نیاز برای ایجاد و رشد ترک در طول دندانه گذاری نیز تخمین زده می شود.تجزیه و تحلیل تقسیم ستون برای یک فیلم بر روی مواد زیر ساختی متفاوت نشان می دهد که بار بحرانی برای تقسیم بندی نسبتا به انطباق بستر برای طیف وسیعی از خواص مواد حساس است. نتایج تجربی از یک گروه انتخاب شده از مواد، توافق خوبی بین روشهای تک کانال و ستون تقسیم بندی را نشان می دهند، در حالی که اختلاف ۲۵٪  ای بین روش تقسیم ستون و آزمون دو طرفه است. نتیجه حاصله حاکی از آن است که، در صورتیکه فرضیه های اساسی بتوانند اعتبار بگیرند، هر دو تکنیک تقسیم میکرو کانسترولی و ستون، روشهای ارزشمندی برای ارزیابی میکرو مقیاس کشش شکست در سرامیک شکننده خواهند بود. اگر چه روش تقسیم صلیب به دلیل سادگی تهیه و آزمایش نمونه ها دارای مزایایی است، اما برای اکثر فلزات قابل استفاده نیست، زیرا سختی بالاتر آنها از تقسیم جلوگیری می کند، و در این حالت، آزمایش خمش میکرو کانتیال ترجیح داده می شود.

ارسال دیدگاه

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

توسط
تومان