ナノインデンテーション技術による微細複相組織の力学特性解析－超微細粒材料のマトリクス強度と粒界強化の分離評価

摘要

ナノインデンテーション(Nanoindentation)法は，押込荷電をμNのオーダーで制御し，これに応じて庄子が試料へ侵入する深さをnmの分解能で測定する方法で，極めて微小なサブミクロン領域の機械的性質を直接的に評価できる材料試験法の一つである．従来の硬さ試験法では，光学顕微鏡で試料表面を観察して圧痕の大きさを測定するが，光学顕微鏡では1μm以下の圧痕の大きさを精度良く測定できない．このため，ナノインデンテーション法では、nm 程度の測定分解能を持つ垂直変位計を用いて圧子が試料へ侵入する深さ（押込深さ）を測定し、圧子の幾何学的形状から圧痕の面積を求めるのが一般的で，その原理を強調してdepth sensing indentationとも呼ばれている．この測定原理のもう一つの利点は，負荷開始から除荷終了までの全過程にわたって荷重と変位の関係が得られることである．