B_4C/TiB_2复相陶瓷硬度压痕的尺寸效应

摘要

研究了热压烧结的80%(体积分数,下同)B_4C/TiB_2和20%B_4C/TiB_2复相陶瓷的压痕形貌和硬度压痕的尺寸效应。与20%B_4C/TiB_2相比,80%B_4C/TiB_2具有更高的致密度和硬度,但是其断裂韧性较低。两个样品的硬度均显示出显著的硬度压痕尺寸效应(ISE),即随着载荷的增加硬度逐渐下降。但是对于80%B_4C/TiB_2样品,在载荷增加过程中出现的裂纹导致其硬度值在局部载荷范围内稍微增大。理论模拟结果表明,两个样品的ISE现象与所选定的理论模型都较为符合,其中用MPSR模型对硬度测量值的拟合最为准确,样品20%B_4C/TiB_2的ISE程度稍大于80%B_4C/TiB_2。根据理论模型,80%B_4C/TiB_2真实硬度比20%B_4C/TiB_2的高4.4~6.5 GPa。