搜索热:失效分析 陶瓷
扫一扫 加微信
首页 > 期刊论文 > 论文摘要
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
          
COMPARISON OF MICRO-HARDNESS WITH NANO-INDENTATION HARDNESS IN HARDNESS MEASURING FOR MICRON LEVEL HARD COATING

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≈5.0 μm时,HV≈HK≈Hnano。对于硬膜软基体模型,如果膜厚>5.0 μm,可以采用显微硬度计较为准确地测量薄膜硬度;膜厚<5.0 μm时,应避免使用显微硬度法而采用纳米压入法。
标    签 硬度   显微硬度   纳米压入   硬质薄膜   Hardness   Micro hardness   Nano-indentation   Hard coating  
 
Abstract
To verify the accuracy and error extent of micro-hardness when measuring the hardness of hard coatings,the hardness of several-micron-thickness TiN and CrN hard coatings by Ion Beam Assistant Deposition was measured by nano-identation,vickers indentation and knoop indentation methods. It is found that,Hnano>HK>HV,HK results are closer to Hnano than HV results under the same load condition. The smaller the thickness,the bigger the discrepancy of Hnano,HV and HK measurement. With the increasing thickness,HK and HV approach Hnano,when thickness reaches 5.0 μm,HV≈HK≈Hnano. The results show that,for hard-coating soft-substrate model,if thickness (t)>5.0 μm,micro-hardness could reflect the coating hardness with some creditability;if t<5.0 μm,nano-identation should be used avoid using micro-hardness.

中图分类号 TG 115.5.1

 
  中国光学期刊网论文下载说明


所属栏目 试验技术与方法

基金项目

收稿日期 2007/3/31

修改稿日期

网络出版日期

作者单位点击查看

备注杜 军(1978-),男,博士,讲师。

引用该论文: DU Jun,ZHANG Ping,ZHAO Jun-jun,CAI Zhi-hai,JIA Da-lei. COMPARISON OF MICRO-HARDNESS WITH NANO-INDENTATION HARDNESS IN HARDNESS MEASURING FOR MICRON LEVEL HARD COATING[J]. Physical Testing and Chemical Analysis part A:Physical Testing, 2008, 44(4): 189~192
杜 军,张 平,赵军军,蔡志海,贾大雷. 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[J]. 理化检验-物理分册, 2008, 44(4): 189~192


被引情况:


【1】肖娜,杜菲菲, "合理使用划痕法及显微法测定TiN薄膜与基体结合力",理化检验-物理分册 51, 619-622(2015)



论文评价
共有人对该论文发表了看法,其中:
人认为该论文很差
人认为该论文较差
人认为该论文一般
人认为该论文较好
人认为该论文很好
分享论文
分享到新浪微博 分享到腾讯微博 分享到人人网 分享到 Google Reader 分享到百度搜藏分享到Twitter

参考文献
【1】高怡斐,陈 武.维氏硬度试验中测量不确定度的评定[J].理化检验-物理分册,2004,40(8):404-406.
 
【2】GB/T 4340-1999 金属维氏硬度试验方法[S].
 
【3】Oliver W C,Pharr G M. An improved technique for deter mining hardness and elastic modulus using load and displacement sensing indentat ion experiments[J]. J Mater Res,1992,7(6):1564-1583.
 
【4】Oliver W C,Pharr G M. Measurement of Hardness and Elastic Modulus by Instrumented Indentation: Advances in Understanding and Refinements to Methodology[J]. J Mater Res,2004,19:3-20.
 
【5】张泰华.影响纳米压入测试结果的因素[J].实验力学,2004,19(4):437-442.
 
【6】刘宏玉,吴开明.纳米多层膜的硬度研究进展[J].纳米科技,2006,5:4-8.
 
【7】Li T S,Li H,Pan F. Microstructure and nanoindentation hardness of Ti/TiN multilayerd Films[J]. Surf Coat Tech,2001,137:225-229.
 
【8】Veprek S. The search for novel superhard material[J]. J Vac Sci Technol,1999,A17:2401-2420.
 
【9】Riedel(Ed.) R. Handbook of Ceramic Hard Materials[M]. Weinheim: Wiley-VCH,2000.
 
【10】Lichinchi M,Lenardi C,Haupt J,et al. Simulation on Berkovich nanoindentation experiments on thin films using finite element method[J]. Thin Solid Films,1998,312:240-248.
 
【11】He J L,Veprek S. Finite element modeling of indentation into super hard coatings[J]. Surf Coat Tech,2003,163-164:374-379.
 
【12】Veprek S,Mukherjee S,Karvankova P,et al. Limits to the strength of super-and ultrahard nanocomposite coatings[J]. J Vac Sci Technol,2003,A21:532-544.
 
【13】Veprek S,Mukherjee S,Karvankova P,et al. Possible artefacts in measurement of hardness and elastic modulus on superhard coatings and the verification of the correctness of the data[J]. Mater Res Soc Symp Proc,2003,750:9.
 
【14】Veprek S,Mukherjee S,Karvankova P,et al. Hertzian analysis of the self-consistency and reliability of the indentation hardness measurements on superhard nanocomposite coatings[J]. Thin Solid Films,2003,436(2):220-231.
 
【15】Veprek S,Maritza G J Veprek,Pavla Karvankova,et al. Different approaches to superhard coatings and nanocomposites[J]. Thin Solid Films,2005,476:1-29.
 
相关信息
   标题 相关频次
 测试位置对纳米压痕法测Nb/Cu复合材料线材硬度的影响
 3
 锆合金中氢化物的微观力学性能
 3
 纳米压痕测量精度的影响因素
 3
 压头面积函数对纳米压入测试结果的影响
 3
 1018钢螺钉断裂失效分析
 2
 102钢的显微组织形态与室温力学性能的关系
 2
 10Cr9Mo1VNbN钢大直径三通锻件的硬度规定值取值分析
 2
 13Cr钢防砂工具转换接头开裂原因分析
 2
 13MnNiMoNbR与00Cr19Ni10异种钢焊接接头的组织与性能
 2
 16MND5/309L/308L/Z2CND18-12N异种金属焊接件的组织和性能
 2
 17Cr2Ni2Mo钢的表面复合喷丸强化
 2
 20CrMnTi齿轮钢棒材控轧控冷工艺的优化
 2
 304L不锈钢管失效分析
 2
 35钢螺钉断裂分析
 2
 42CrMo合金钢棒材硬度及显微组织控制
 2
 45钢表面铬、硼、碳三元铸渗层的组织和硬度
 2
 45号钢在硫化氢水溶液中的腐蚀行为
 2
 4种成分车轮钢与U71Mn钢轨钢间的磨损行为
 2
 82MnA钢连铸坯中的磷化物Fe3P分析
 2
 AlxFeCoNiCrTi合金的抗氧化性能及其退火态的组织和硬度
 2
 AlN含量对Ti(C,N)基金属陶瓷组织和性能的影响
 2
 C300马氏体时效钢等离子弧焊接接头的组织与硬度
 2
 CeO2含量、渗硼温度和时间对H13钢渗硼层组织和性能的影响
 2
 CeO2加入含量对激光熔覆WC增强镍基合金涂层组织与性能的影响
 2
 CeO2添加量对激光熔覆TiB2-TiC/Ni复合涂层组织和性能的影响
 2
 Cr5钢的冷处理与其残余奥氏体含量
 2
 CuNiSiCrRE合金热处理工艺的优化
 2
 EH36船板钢埋弧焊接头的组织和力学性能
 2
 ER307Si不锈钢盘条拉拔后钢丝龟裂原因分析
 2
 FS2738预硬化塑料模具钢大型模块的组织和性能
 2