显微硬度法与纳米压入法测量微米级硬质薄膜硬度的比较

摘要

测定了离子束辅助沉积TiN,CrN薄膜的纳米压入硬度(Hnano值)、维氏显微硬度(HV值)和努氏显微硬度(HK值)。结果发现,HK值比HV值更接近于Hnano值,相对较为准确。膜的厚度(t)越薄,三种方法测得硬度值差别越大;膜的厚度越厚,差别越小。随着膜的厚度增加,HK值和HV值逐渐接近Hnano值。t≈5.0μm时,HV≈HK≈Hnano。对于硬膜软基体模型,如果膜厚>5.0μm,可以采用显微硬度计较为准确地测量薄膜硬度;膜厚<5.0μm时,应避免使用显微硬度法而采用纳米压入法。