压痕法

摘要： 采用Hertzian压痕法与截距法,对WC-Co材料从弹性形变到断裂的机理过程进行初步研究。形变过程中产生的微裂纹是WC-Co材料塑性变形的一个主要原因,微裂纹主要以三种形式存在于材料中,即WC晶粒与Co晶粒内部的微裂纹,WC-WC颗粒间的微裂纹和WC-Co颗粒间的微裂纹。对WC-Co材料中微裂纹的数量与其微观结构和性能进行了研究,实验表明,高Co,大WC颗粒,高的Co平均自由程和低的邻接度时,WC-Co材料能形成更多的微裂纹;低硬度和高断裂韧性的WC-Co材料也会产生更多的微裂纹。

摘要： 压痕法是测量材料断裂韧性(KIC)的常用方法之一,如何根据不同的材料、不同的压头选择适合的公式,是当前面临的一大问题.因此,在不同载荷下对单晶硅(111)和碳化硅(4H-SiC,0001面)这两种半导体材料进行了维氏微米硬度和玻氏纳米压痕实验,对实验产生的裂纹长度c进行了统计分析,并采用13个压痕公式计算材料的KIC,开展了微米划痕实验,验证压痕法评估半导体材料KIC的适用性.研究结果表明:为了消除维氏压痕实验产生的c的固有离散性,需要多次测量取平均值;裂纹长度与压痕尺寸的比值随压痕载荷的增大而增大;材料的裂纹类型与载荷相关且低载荷下表现为巴氏裂纹,高载荷下表现为中位裂纹;与微米划痕实验得到的单晶硅和碳化硅材料的KIC平均值(分别为0.96 MPa·√m和2.89 MPa·√m)相比,在同一压头下无法从13个公式中获得同时适用于单晶硅和碳化硅材料的压痕公式,但在同一材料下可以获得同时适用于维氏和玻氏压头的KIC计算公式;基于中位裂纹系统发展而来的压痕公式更适合用于评估半导体材料的KIC,且维氏压头下的KIC与玻氏压头下KIC的关系不是理论上的1.073倍,应为1.13±0.01倍.

摘要： 压裂液与煤储层岩石间水-岩反应及其对煤岩力学性质的影响是储层改造效果跟踪评价、二次开发工艺选择关注的焦点.以内蒙古阿拉善二道岭矿区高阶煤为研究对象,利用小尺寸样品压痕实验对比研究了清水、活性水、高粘活性水、瓜胶压裂液体系浸泡后高阶煤力学性质变化特征.研究结果表明:高阶煤样品在清水、活性水、高粘活性水、瓜胶压裂液浸泡1440 h后,其维氏硬度Hv相对自然干燥状态分别衰减434.40、304.80、417.20及430.40 N/mm2;清水、活性水、高粘活性水及瓜胶压裂液浸泡后高阶煤软化损伤系数分别为0.90、0.63、0.87、0.90.活性水压裂液浸泡对高阶煤软化损伤效应最轻微;压裂液分子侵入高阶煤结构中导致自然裂隙端部产生应力集中致使煤岩断裂韧度降低,同时压裂液侵入在裂缝壁面形成的润滑效应以及压裂液分子对高阶煤聚合键的破坏抵消了能垒,是压裂液浸泡对高阶煤软化损伤的作用机理.

摘要： 河北丰宁抽水蓄能电站是当前世界上在建装机容量最大的抽水蓄能电站,引水系统钢岔管采用国产790MPa级HD780CF高强钢制造,本文采用无损压痕法对钢岔管水压试验前后焊接残余应力进行测试,试验成果验证了水压试验可以有效消除岔管焊接残余应力峰值及附加变形,为引水系统充排水试验及钢岔管的长期安全稳定运行提供了技术分析和检验依据,同时也为工程应用及国内外同类型电站钢岔管的设计方案及施工工艺提供指导和借鉴意义.

摘要： 河北丰宁抽水蓄能电站是当前世界上在建装机容量最大的抽水蓄能电站,引水系统钢岔管采用国产790MPa级HD780CF高强钢制造,本文采用无损压痕法对钢岔管水压试验前后焊接残余应力进行测试,试验成果验证了水压试验可以有效消除岔管焊接残余应力峰值及附加变形,为引水系统充排水试验及钢岔管的长期安全稳定运行提供了技术分析和检验依据,同时也为工程应用及国内外同类型电站钢岔管的设计方案及施工工艺提供指导和借鉴意义。

摘要： 本文通过量纲分析、有限元数值模拟计算以及压痕实验研究,系统研究了薄膜/涂层材料应力应变关系的表征方法,成功获得了模量、硬化指数、屈服强度等参数.同时研制了大行程微米尺度压痕仪,完成了仪器结构设计、整体结构和各部件分析、仪器调试和校验等相关工作,最终基于调试成功的仪器进行了典型材料的压痕试验可靠性研究.

摘要： 利用压痕法(indentation method)对山西阳泉矿区新景煤矿3号煤和内蒙古二道岭矿区深部2-1煤厘米级尺寸试样进行静态多级加载试验研究,获取两区煤岩的维氏硬度与断裂韧度参数值,其中阳泉矿区新景煤矿3号煤维氏硬度均值为305.60 N/mm2,二道岭矿区2-1煤维氏硬度均值为418.10 N/mm2;断裂韧度方面,阳泉矿区新景煤矿3号煤均值为0.18 MPa·m1/2,二道岭矿区深部2-1煤均值为0.30 MPa·m1/2,二道岭矿区深部煤岩表现出高硬度、断裂韧性的属性,同时利用2者比——煤岩脆性指数表征煤岩脆性性状:阳泉矿区新景煤矿3号煤脆性指数平均为1.34μm-1/2,二道岭矿区深部2-1煤平均为1.55μm-1/2,整体上二道岭矿区2-1煤脆性更强。压痕试验现象表明阳泉矿区新景煤矿3号煤压后裂缝为两翼对称主干裂缝,压头撤下卸载后裂缝残留宽度仍较大;而二道岭矿区深部2-1煤压后裂缝为弥散式多裂缝形态,卸载后裂缝残留宽度较小,但压头附近煤岩破碎效率较高。结合压痕法试验结果与能量耗散原理,认为脆性较弱的阳泉矿区新景煤矿3号煤随着压头载荷增大,压后原始裂缝与残留裂缝比降低,材料回弹效应较弱。同时随着压头载荷的增加煤岩弹性形变所需的能量降低而塑性形变能量逐渐升高,说明高载荷施加条件下阳泉矿区新景煤矿3号煤破坏以塑性形变为主;而对于脆性较强的二道岭矿区深部2-1煤而言,随着压头载荷增大,压后原始裂缝与残留裂缝比例升高材料回弹效应增强。随着压头载荷的增加煤岩塑性形变能降低,而弹性形变耗能逐渐升高,表明高载荷施加下二道岭矿区深部2-1煤破坏以弹性形变形式为主。结合上述理论认识,认为在脆性较弱的构造软煤压裂改造中应以高裂缝净压力进行加载,提升残留裂缝空间减小弹性形变能耗比例;而在脆性较强的原生结构硬煤压裂中以较低的裂缝净压力加载,以维持塑性形变耗能的比例,规避卸载后压裂裂缝的回弹恢复,保障裂缝的导流能力。

摘要： 针对传统压痕断裂解析公式普遍存在测试精度较低、材料适用范围小的问题,基于陶瓷材料断裂韧性的维氏压入仿真分析结果,提出了一种新的陶瓷材料断裂韧性计算公式.对四种典型陶瓷材料试样的维氏压入实验结果表明,新公式的断裂韧性整体计算精度在±13.5％以内,与传统断裂韧性解析公式相比,在保持相当计算精度的同时,适用材料范围更加广泛.

摘要： 金属材料的屈服强度和抗拉强度是评价材料力学性能的关键指标,残余应力的大小在结构设计和完整性评价中有着重要作用.对于力学性能和残余应力的评价,传统方法多采用破坏或半破坏性试验方法实现.压痕法作为一种无损的现场检测技术,在评价材料力学性能方面已受到越来越多的关注,然而由于涉及材料的三维变形,压痕法不能像单轴拉伸一样从实验曲线上直接获得材料的力学性能参数.由于压痕曲线(载荷-位移曲线)与材料的应力应变之间缺乏简单的对应关系,需要发展合适的压痕理论和数学模型来评价材料的力学性能.本文从理论和实践两方面介绍了压痕法评价材料力学性能和残余应力的最新研究和应用进展,对压痕法存在的问题及今后的研究方向进行了分析讨论.

摘要： 本文介绍了压痕法技术测量火电站设备材料力学性能的基本原理,以及利用韩国Frontics公司制造的AIS3000 compact便携式万能力学性能检测仪对几种管道材料进行仪器化压痕力学性能检测结果准确性的论证试验,试验结果表明,压痕法技术可以有效地对在役电站设备材料进行无损力学性能检测,该检测技术对电站设备安全管理和日常维护具有有重大意义.

摘要： 涂层与基体界面结合强度是硬质涂层材料一个关键的性能指标。本文应用压痕法和十字交叉法测试了硅基/类金刚石(diamond-like carbon,DLC) 涂层的界面结合强度。结果表明：利用Vickers压痕法和Hertz压痕法测量所得硅基/DLC涂层的临界载荷分别为0.981 N和300N。用Vickers压痕法测量时,载荷达到临界载荷后涂层将产生环状开裂,当载荷进一步增大时,还会产生径向裂纹。对于Hertz压痕法,载荷从300 N增加到800 N时,涂层环状裂纹从1个增加到4个。通过采用十字交义法测量得到硅基/DLC涂层界面拉伸强度和剪切强度分别为(8.9±2.7)MPa和(20.1±2.6)MPa,表明该涂层抗剪切性能良好,拉伸分离后界面比剪切分离后界面的均匀性更好。压痕法和十字交叉法评价硬质涂层的界面强度简单易行,结果准确,具有广泛的应用前景。

摘要： 本文运用大型通用有限元分析软件ABAQUS对压痕法测量钢结构工作应力的加载过程进行了数值模拟。综合考虑了对称性、材料特性和加载方式对计算结果的影响，建立了压痕法有限元简化模型。采用自适应网格技术，对有限元网格进行优化以解决大变形带来的计算收敛困难的问题。数值模拟分析表明，压头压入深度与构件工作应力之间呈现很好的线性关系。

摘要： 压痕法作为近年来出现并已得到工程应用的一种新型残余应力测量技术,正在受到日益重视.目前通过应变增量计算残余应力的方法仍然是通过事先实验标定,测量超强匹配焊缝中的残余应力时采用的仍然是母材的标定系数,如此会带来严重误差.本文首先对压痕周围物理变形场进行了深入分析,继而提出一种计算焊缝残余应力的近似修正方法,从而使焊缝应力的测量精度大大提高.

摘要： 本文利用离子氮化炉内各部位温度有所差异的特性及升温速度对炉温不均匀性的影响规律，成功的解决了大型滑板在深层离子氮化过程中畸变大的问题，并且校正了原来的加工畸变。采用先通氢气升温，活化滑板表面，抑制￡相生成的方法提高了氮的渗入速度，有效的缩短了深层离子氮化所需要的时间；用压痕法和维氏硬度计对渗层的脆性和硬度进行了检测，均得到了良好的结果。

摘要： 通过周浸加速腐蚀实验在结构钢表面形成了锈层，用压痕法测定了锈层的断裂韧性，并在锈层及锈层/钢基体界面预制裂纹，再以压痕．急冷(淬入液氮)法分析了锈层的抗热震性能。实验结果表明，锈层/钢基体界面的断裂韧性和抗热震能力均优于锈层本身，裂纹更易在锈层中形成和扩展。温度变化可导致锈层中原有裂纹的扩展，但不易使裂纹在锈层中形核。

摘要： 通过在工件表面采用冲击加载的方法制造出一定尺寸的球冠形压痕造成外加应力场，根据外加应力场和工件的残余应力场叠加引起的应变增量计算残余应力，此方法基本上不损伤被测工件，有一定的工程实用性。适合硬度在洛氏50以内的焊接件焊缝或轴对称类工件轴向和切向残余应力的测定。

摘要： 研究了溅射法制备的薄膜超弹性特性.采用三种不同的方法:拉伸法,鼓气法,压痕法时薄膜的超弹性行为进行了测试,比较并讨论了三种研究方法的作用机制,从不同角度探讨了薄膜发生超弹性的条件及影响因素。

摘要： 本文简要叙述了涂层结合强度的测定方法和电子式万能试验机如何实现涂层材料力学性能的测试,并对专用试验机系统组成功能及特点进行了阐述.

摘要： 本发明涉及一种压痕机，具有压痕工具（14、20、21）、与压痕工具配合的反向元件（22、23）以及用于使片材（12）前进通过压痕工具（14、20、21）和反向元件（22、23）之间的压痕区域的输送系统（10），压痕工具具有设置有至少一个压痕突起（26）的压痕板（24），其特征在于，压痕板上的压痕突起（26）由多个小的塑性变形的区域构成，区域彼此融合以形成所述压痕突起（26）。本发明还涉及一种适用于根据前述权利要求中任一项所述的压痕机的压痕板（24），压痕板（24）由金属板材制成并且包括至少一个由多个小的塑性变形的区域形成的压痕突起（26），区域彼此融合以形成所述压痕突起。此外，本发明涉及一种对特别是由纸、纸板或箔片制成的片材（12）进行压痕的方法，包括以下步骤：提供关于要施加到片材（12）上的折叠压痕（30）的数据。控制器（60）确定是否库存中有合适的压痕板（24）或是否要制造新的压痕板（24）。基于控制器（60）的确定，从库存（62）中取出现有的压痕板（24），或者通过使用冲压模块（40）对压痕板柸（24’）施加多个小的变形来制造新的压痕板（24），变形构成至少一个压痕突起（26）。压痕板（24）安装在压痕工具（20、21）上，并且压痕工具（20、21）与反向元件（22、23）配合，以将折叠压痕（30）施加到前进通过压痕工具（20、21）和反向元件（22、23）之间的压痕区域的片材（12）。

摘要： 本发明涉及一种连续压痕装置、连续压痕机和连续压痕方法，包括：设有压痕凹模的第一辊轴；与第一辊轴对向旋转的第二辊轴，第二辊轴的表面设有压痕凸模；两辊轴持续的对向旋转使压痕凹模与压痕凸模在配合状态和分开状态中交替，在配合状态时，两辊轴表面之间的最小间距小于在分开状态时两辊轴表面之间的最小间距。本发明的连续压痕装置利用第一辊轴和第二辊轴连续的对向旋转在转动过程中实现压痕，因为在配合状态时，两辊轴表面之间的最小间距小于在分开状态时两辊轴表面之间的最小间距，因此设计人员可以通过调整两辊轴的速度实现仅在压痕步骤中，两辊轴与进纸辊、出纸辊同步同速运动，通过速度的控制来调整压痕的位置。本发明可应用于数码压痕。

摘要： 本发明涉及一种压痕机，具有压痕工具（14、20、21）、与压痕工具配合的反向元件（22、23）以及用于使片材（12）前进通过压痕工具（14、20、21）和反向元件（22、23）之间的压痕区域的输送系统（10），压痕工具具有设置有至少一个压痕突起（26）的压痕板（24），其特征在于，压痕板上的压痕突起（26）由多个小的塑性变形的区域构成，区域彼此融合以形成所述压痕突起（26）。本发明还涉及一种适用于根据前述权利要求中任一项所述的压痕机的压痕板（24），压痕板（24）由金属板材制成并且包括至少一个由多个小的塑性变形的区域形成的压痕突起（26），区域彼此融合以形成所述压痕突起。此外，本发明涉及一种对特别是由纸、纸板或箔片制成的片材（12）进行压痕的方法，包括以下步骤：提供关于要施加到片材（12）上的折叠压痕（30）的数据。控制器（60）确定是否库存中有合适的压痕板（24）或是否要制造新的压痕板（24）。基于控制器（60）的确定，从库存（62）中取出现有的压痕板（24），或者通过使用冲压模块（40）对压痕板柸（24’）施加多个小的变形来制造新的压痕板（24），变形构成至少一个压痕突起（26）。压痕板（24）安装在压痕工具（20、21）上，并且压痕工具（20、21）与反向元件（22、23）配合，以将折叠压痕（30）施加到前进通过压痕工具（20、21）和反向元件（22、23）之间的压痕区域的片材（12）。

摘要： 本发明涉及用于连续生产灌装机用卷材的压痕机，其包括至少一组具有印纹的压痕辊，其特征在于，在所述印纹的间隙设置有打孔装置。本发明还涉及该压痕机所用的压痕辊，以及压痕方法。所述压痕方法的特征在于打孔与压痕通过同一组压痕辊完成。

摘要： 本发明涉及一种连续压痕装置、连续压痕机和连续压痕方法，包括：设有压痕凹模的第一辊轴；与第一辊轴对向旋转的第二辊轴，第二辊轴的表面设有压痕凸模；两辊轴持续的对向旋转使压痕凹模与压痕凸模在配合状态和分开状态中交替，在配合状态时，两辊轴表面之间的最小间距小于在分开状态时两辊轴表面之间的最小间距。本发明的连续压痕装置利用第一辊轴和第二辊轴连续的对向旋转在转动过程中实现压痕，因为在配合状态时，两辊轴表面之间的最小间距小于在分开状态时两辊轴表面之间的最小间距，因此设计人员可以通过调整两辊轴的速度实现仅在压痕步骤中，两辊轴与进纸辊、出纸辊同步同速运动，通过速度的控制来调整压痕的位置。本发明可应用于数码压痕。

摘要： 本实用新型涉及压痕机技术领域，一种压痕机用的压痕深度快速调节机构和压痕定位装置，压痕深度快速调节机构包括压痕深度调节支架、深度调节转轴和转轴驱动部；所述深度调节转轴转动连接在压痕深度调节支架上；深度调节转轴上偏心设置有至少一个的深度调节轮；所述转轴驱动部连接在深度调节转轴的一端，且转轴驱动部用于驱动深度调节转轴旋转从而转动深度调节轮实现压痕深度的调节。本实用新型的优点是该压痕深度快速调节机构便于进行压痕深度的调节，操作方便。

摘要： 本发明公开了一种采用球压痕法测试金属材料拉伸性能的方法，包括步骤：对待测材料表面进行清污及平整处理；采用压痕仪对待测材料进行预加载，然后进行连续两次加卸载循环，获得载荷‑位移曲线；根据第一次卸载前的载荷及位移数据对采集的载荷‑位移曲线进行零点拟合，得到完整的载荷‑位移曲线；根据完整载荷‑位移曲线上的第一次卸载阶段的载荷及位移数据，计算待测材料的接触刚度及约化弹性模量，计算得到弹性模量；根据完整载荷‑位移曲线上的加载过程中的载荷及位移数据，计算相应的应力、应变，并绘制应力‑应变曲线，根据应力‑应变曲线类型选择拉伸性能计算模型。本发明无需预知材料的塑性硬化本构关系即可检测并计算金属材料的拉伸性能。

摘要： 本发明涉及一种材料断裂韧性压痕法测量系统及方法。所述系统包括压痕形成模块，用于对金相试样施加压力，使金相试样的表面形成菱形压痕及裂纹；摄像模块，用于拍摄金相试样的表面的菱形压痕及裂纹，得到试样图像；图像处理模块，用于识别试样图像中的菱形压痕，确定菱形压痕的几何轮廓，测量菱形压痕边长及对角线长度；以及，用于识别试样图像中的裂纹，确定裂纹轮廓，测量裂纹长度；断裂韧性确定模块，用于根据金相试样所对应材料的类别、菱形压痕边长、菱形压痕对角线长度、裂纹长度，以及压痕形成模块对金相试样所施加压力大小确定该材料的断裂韧性。实现材料断裂韧性的规模化、自动化和低成本测量。

摘要： 一种冲击压痕法测量残余应力压痕制造装置。它与底座之间紧密配合,滑动安装,由作为动力部分的打击锤、作为制造压痕机构的冲击头、击发机构和套筒组成,其中:所述击发机构安装在套筒一端,冲击头安装在套筒的另一端,打击锤通过击发机构上的扳机安装在套筒内,于击发机构和冲击头之间,打击锤前部与冲击头后部为击打式接触连接结构。它结构简单、定位准确。

摘要： 本实用新型公开了一种机械压痕法残余应力仪，包括应力仪，所述应力仪的正表面设有显示屏，所述应力仪的一侧转动连接有旋转柱，所述旋转柱的顶端固定设有第一锥齿轮，所述第一锥齿轮的外表面啮合连接有第二锥齿轮，所述第二锥齿轮的内部设有螺纹杆，所述螺纹杆的外表面螺纹连接有螺纹块，且螺纹杆与应力仪为转动连接。通过该设计，在旋转柱、调节螺栓、第一锥齿轮、第二锥齿轮、螺纹杆、螺纹块、支撑臂、连接杆、活动套、缓冲块、升降板的作用下，以便对支撑臂的高度进行调节，从而实现了支撑臂的缩短，以便对应力仪进行收纳时，减少应力仪的占用空间，以及通过对支撑臂的自由调节，以便使用者对不同厚度板材进行便捷测试。