通过塑性变形获得不同直径的Nb/Cu复合材料线材, 采用纳米硬度计测得其不同区域的载荷-位移曲线, 用SEM和SPM观察压痕的形貌, 研究了测试位置对复合材料硬度测试结果的影响。结果表明: 卸载后的压痕深度与最大压痕深度的比值(hf/hmax)不大于0.8时, 位于铌丝、Cu-0层和Cu-1层纳米复合区域的压痕周围只存在极少量堆积, 压痕表面比较平整, 其硬度可以准确地反映Nb/Cu复合材料的硬度; 另外, 随着复合材料直径的减小, 材料硬度呈现明显的上升趋势。
所属栏目
试验研究国家自然科学基金资助项目(51031002)
收稿日期
2014/2/172015/4/2
作者单位
徐晓燕:西北有色金属研究院, 西安 710016
梁明:西北有色金属研究院, 西安 710016
王鹏飞:西北有色金属研究院, 西安 710016
焦高峰:西北有色金属研究院, 西安 710016
李成山:西北有色金属研究院, 西安 710016
备注
徐晓燕(1980-),女,河南开封人,工程师,硕士。
引用该论文:
XU Xiao-yan,LIANG Ming,WANG Peng-fei,JIAO Gao-feng,LI Cheng-shan.Effect of Test Region on Hardness Testing for Cu/Nb Composite Wires in Nano-Indentation[J].Materials for mechancial engineering,2015,39(8):39~42
徐晓燕,梁明,王鹏飞,焦高峰,李成山.测试位置对纳米压痕法测Nb/Cu复合材料线材硬度的影响[J].机械工程材料,2015,39(8):39~42
被引情况:
【1】
金宏平, "压痕硬度测试技术中计算方法的改进",机械工程材料
40, 21-25(2016)
参考文献
【1】
陈吉安, 杨春生, 周勇, 等. 微桥结构镍膜的弹性模量和残余应力研究[J]. 微细加工技术, 2003(3): 66-71.
【2】
张泰华. 纳米硬度计在MEMS力学检测中的应用[J]. 微纳电子技术, 2003,40(7): 212-214.
【3】
石广丰, 徐志伟, 史国权, 等. 栅铝膜的纳米压入测试[J]. 机械工程材料, 2013, 37(7): 94-97.
【4】
张星, 王鹤峰, 袁国政, 等. 基于纳米压痕试验的316L不锈钢表面钛、TiN薄膜结合性能的有限元模拟[J]. 机械工程材料, 2013, 37(9): 90-95.
【5】
熊自柳, 蔡庆伍, 江海涛, 等. TRIP1000钢显微组织及不同组织的变形行为[J]. 机械工程材料, 2010, 34(10): 19-22.
【6】
赵彦如, 佟金, 孙霁宇, 等. 蜻蜓膜翅前缘脉的纳米力学性能[J]. 农机化研究, 2009(11): 26-29.
【7】
龚江宏, 赵喆, 吴建军, 等. 陶瓷材料Vickers硬度的压痕尺寸效应[J]. 硅酸盐学报, 1999, 27(6): 693-700.
【8】
HONG S I, HILL M A. Microstructure and conductivity of Cu-Nb microcomposites fabricated by the bundling and drawing process[J]. Scripta Materialia, 2001, 44(10): 2509-2515.
【9】
POPOVA E N, POPOV V V, ROMANOV E P, et al. Effect of deformation and annealing on texture parameters of composite Cu-Nb wire[J]. Scripta Materialia, 2004, 51(7): 727-731.
【10】
邓丽萍, 杨晓芳, 卢亚锋, 等. Cu/Nb微观复合线材中Cu沿径向的织构研究[J].电子显微学报, 2011,30 (4/5): 399-402.
【11】
VIDAL V, THILLY L, VAN PETEGEM S. Plasticity of nanostructured Cu-Nb based wires: strengthening mechanisms revealed by in situ deformation under neutrons [J]. Scripta Materialia, 2009, 60 (3): 171-174.
【12】
NAYEB-HASHEMI H, VAZIRI A, ZIEMER K. Wear resistance of Cu-18% Nb (P/M) composites[J]. Materials Science and Engineering: A, 2008, 478: 390-396.
【13】
BOTCHAROVA E, FREUDENBERGER J, SCHULTZ L. Mechanical and electrical properties of mechanically alloyed nanocrystalline Cu-Nb alloys[J]. Acta Materialia, 2006, 54: 3333-3341.
【14】
SANDIM M J R, SANDIM H R, SHIGUE C Y, et al. Annealing effects on the magnetic properties of a multifilamentary Cu-Nb composite[J]. Supercond Sci Technol, 2003, 16: 307-313.
【15】
HAN K, EMBURY J D, SIMS J R, et al. The fabrication, properties and microstructure of Cu-Ag and Cu-Nb composite conductors[J]. Materials Science and Engineering: A, 1999, 267: 99-114.
【16】
STAMOPOULOS D, PISSAS M, SANDIM M J R, et al. Proximity induced superconductivity in bulk Cu-Nb composites: the influence of interface’s structural quality[J]. Physica C: Superconductivity, 2006, 442 (1): 45-54.
【17】
THILLY L, VéRON M, LUDWIG O, et al. High-strength meterials: in-situ investigation of dislocation behaviour in Cu-Nb multifilamentary nanostructure composites[J]. Philosophical Magazine: A, 2002, 82: 925-942.
【18】
DEMKOWICZ M J, THILLY L. Structure, shear resistance and interaction with point defects of interfaces in Cu-Nb nanocomposites synthesized by severe plastic deformation[J]. Acta Materialia, 2011, 59(20): 7744-7756.
【19】
JIA N, ROTERS F, EISENLOHR P, et al. Simulation of shear banding in heterophase co-deformation: example of plane strain compressed Cu-Ag and Cu-Nb metal matrix composites[J]. Acta Materialia, 2013, 61(12): 4591-4606.
【20】
BOLSHAKOV A, OLIVER W C,PHARR G M. Finite element studies of the influence of pile-up on the analysis of nanoindentation data[J]. Materials Research Society, 1997, 436: 141-149.