CC BY
22
Секция: ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ФИЗИКА
ИССЛЕДОВАНИЕ КИНЕТИКИ ФОРМИРОВАНИЯ ОТПЕЧАТКА ПРИ НЕНУЛЕВОЙ НАЧАЛЬНОЙ СКОРОСТИ ВНЕДРЕНИЯ ИНДЕНТОРА МЕТОДОМ МИКРО- И НАНОИНДЕНТИРОВАНИЯ © С.В. Потапов, А.И. Тюрин
В последнее время ситуации, в которых происходят соударения, т. е. столкновения двух или более твердых тел, привлекают все большее внимание исследователей. Для исследования микромеханизмов деформации в субмикро- и нанообъемах твердых тел, тонких поверхностных и приповерхностных слоев весьма перспективны методики динамического микро- и наноин-дентирования. В данном случае перед исследованием процесса формирования отпечатка индентор приводится в соприкосновение с образцом, после чего происходит нагружение материала импульсом нагрузки заданной формы с одновременной регистрацией во времени кинетики глубины внедрения. Но данные методики обладают одним существенным недостатком - это предварительное касание индентором образца, что приводит к предварительной деформации материала в зоне укола.
В связи с этим целью данной работы было исследовать начальные стадии формирования отпечатка при ненулевой начальной скорости внедрения индентора в образец. Выявить влияние начальной скорости внедрения индентора на изменение динамической твердости, стадийности и активационных параметров процесса формирования отпечатка.
Предлагаемая методика заключается в сообщении индентору перед поверхностью исследуемого материала некоторой скорости и регистрации с высоким пространственным (до 1 нм) и временным (до 2 мкс) разрешением значений действующих сил и кинетики внедрения индентора.
Исследования проводились на ионных кристаллах (КС1) и полимерах (ПММА) при комнатной температуре, в диапазоне скоростей от 0 до 610-3 м/с.
В исследуемых материалах на этапе внедрения индентора до 1000-2000 нм определены кинетика формирования отпечатка, значение скорости относительной деформации, действующих сил и контактных напряжений. Показано, что динамическая твердость при достижении определенной глубины изменяется на 20-50 % в зависимости от начальной скорости внедрения индентора.
Обнаружено, что увеличение начальной скорости внедрения индентора приводит к изменению стадийности формирования отпечатка на начальной стадии внедрения индентора в образец. Анализ зависимостей показал, что в кристаллах КС1 на начальном этапе формирования отпечатка до (2 мкм) количество стадий сокращается с двух до одной с увеличением скорости внедрения индентора от 610-6 до 6-10-3 м/с.
Таким образом, в работе изучены особенности локального высокоскоростного деформирования в условиях изменения скорости относительной деформации на 6 порядков величины в диапазоне от 10“’ до 105 с-1.
БЛАГОДАРНОСТИ: Работа выполнена при поддержке Российского Фонда Фундаментальных Исследований (грант №.01-02-16573) и Министерства образования Российской Федерации, грант в области естественных наук (шифр ЕОО-3.4-123).
ВЗАИМОСВЯЗЬ КРИТИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ НЕУСТОЙЧИВОГО ПЛАСТИЧЕСКОГО ТЕЧЕНИЯ ПРИ НЕПРЕРЫВНОМ ДИНАМИЧЕСКОМ ИНДЕНТИРОВАНИИ Al-Mg СПЛАВОВ © Д.А. Сергунин, В.И. Иволгин
При индентировании А1-М§ сплавов при определенных условиях возникает неустойчивое пластическое течение с характерной ступенчатой формой кривой Р-И диаграммы, которое можно интерпретировать как проявление эффекта ПЛШ в условиях локального пластического деформирования микрообъема.
Использование острого индентора Виккерса или ему подобных создает принципиально новые условия для возникновения и развития эффекта ПЛШ, обусловленные в первую очередь малостью деформируемого объема по сравнению с макроиспытаниями. Учитывая значительное влияние масштабного фактора на меха-
