崔航
,
陈怀宁
,
林泉洪
材料导报
简介了近几年采用球形压痕法在测试材料性能方面的最新发展和应用.首先概括了球形压痕理论的研究与发展,重点介绍了球形压痕法的应用研究.采用球形压痕法并结合有限元模拟可以获得材料的弹性模量、屈服强度、拉伸强度、应变硬化指数、断裂韧度和应变速率敏感度等性能.通过球形压痕法与通常测试方法比较的结果证实,球形压痕法可以有效评价材料的性能,随着研究和应用工作的不断深入,球形压痕技术有可能在不远的将来成为评价材料局部性能最方便、最简单且相当准确的方法.
关键词:
球形压痕
,
材料性能
,
应力应变曲线
,
屈服强度
,
应变硬化指数
崔航
,
陈怀宁
,
陈静
,
黄春玲
,
吴昌忠
材料研究学报
doi:10.3321/j.issn:1005-3093.2009.01.011
采用球形压头的数值模拟表明,当应变硬化指数n大于0.23时,不论屈服应变σy/E为何值,在压入过程中所有材料的压痕周围均出现凹陷;当n小于0.23时,随着σy/E的增大,材料由凸起向凹陷转变;当σy/E大于0.02时,不论n为何值材料也都出现凹陷;当σ y/E小于0.02时,材料出现凸起向凹陷的转变,当比值残余压痕深度/最大压入深度(hf/hmax)小于0.76时,材料出现凹陷,n值越大凹陷越严重;当hf,/hmax＞0.76,若n＜0.23材料出现由凸起向凹陷转变,若n＞0.23材料均发生凹陷,还得到了反映凸起凹陷的表观参量C2与接触面积Am之间的函数关系,分析了C2对压痕硬度误差的影响规律.
关键词:
材料科学基础学科
,
有限元法
,
压痕的凸起凹陷
,
球形压痕
,
屈服应变
,
硬化指数
崔航
,
陈怀宁
,
陈静
,
黄春玲
,
吴昌忠
金属学报
doi:10.3321/j.issn:0412-1961.2009.02.011
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%.
关键词:
有限元分析(FEA)
,
球形压痕
,
屈服强度
,
应变硬化指数
,
无量纲函数
崔航陈怀宁陈静黄春玲吴昌忠
材料研究学报
采用球形压头的数值模拟表明, 当应变硬化指数n大于0.23时, 不论屈服应变σy/E为何值, 在压入过程中所有材料的压痕周围均出现凹陷; 当n小于0.23时, 随着σy/E的增大, 材料由凸起向凹陷转变; 当σy/E大于0.02时, 不论n为何值材料也都出现凹陷; 当σy/E小于0.02时, 材料出现凸起向凹陷的转变. 当比值残余压痕深度/最大压入深度(hf /hmax)小于0.76时, 材料出现凹陷, n值越大凹陷越严重; 当(hf /hmax)}>0.76, 若n<0.23材料出现由凸起向凹陷转变, 若n>0.23材料均发生凹陷. 还得到了反映凸起凹陷的表观参量c2与接触面积Am之间的函数关系, 分析了c2对压痕硬度误差的影响规律.
关键词:
材料科学基础学科
,
finite element analysis
,
pile-up and sinking-in
,
spherical indentation
,
yield strain
,
strain hardening exponent
