Аннотация:
Методами микро- и наноиндентирования в широком диапазоне глубин отпечатка $h$ (от десятков нанометров до нескольких десятков микрометров) изучены размерные эффекты в твердости нескольких классов материалов: ионных и ковалентных монокристаллов (сапфира, кремния, фторида лития); металлов (монокристаллического Al, поликристаллических Cu, Ni, Nb); керамик (высокопрочной наноструктурированной TZP-керамики на основе природного минерала диоксида циркония – бадделеита); аморфных материалов (плавленого кварца); полимеров (поликарбоната и политетрафторэтилена). Показано, что некоторые из них демонстрируют сильные размерные эффекты в твердости, другие – слабые, а третьи – вовсе их отсутствие. Проведен термоактивационный анализ и определены активационные и энергетические характеристики процессов локального деформирования под индентором, которые сопоставлены с доминирующими микромеханизмами пластичности исследованных материалов на разных стадиях формирования отпечатка, а также с особенностями размерных эффектов. Выявлены материалы, имеющие низкие значения коэффициента вариации твердости, согласующиеся с требованиями стандартов измерения нанотвердости ISО 14577 и ГОСТ Р 8.748-2011. В установленных диапазонах нагрузок эти материалы являются хорошими кандидатами для использования в качестве эталонов, призванных обеспечивать единство измерений твердости для нано- и микродиапазонов, а также для проведения калибровок и испытаний наноиндентометров.
Поступила в редакцию: 13.12.2016 Исправленный вариант: 20.03.2017
Образец цитирования:
Ю.И. Головин, А. И. Тюрин, Э. Г. Асланян, Т. С. Пирожкова, В. М. Васюков, “Физико-механические свойства и микромеханизмы локального деформирования материалов с различной зависимостью твердости от глубины отпечатка”, Физика твердого тела, 59:9 (2017), 1778–1786; Phys. Solid State, 59:9 (2017), 1803–1811
\RBibitem{GolTyuAsl17}
\by Ю.И.~Головин, А.~И.~Тюрин, Э.~Г.~Асланян, Т.~С.~Пирожкова, В.~М.~Васюков
\paper Физико-механические свойства и микромеханизмы локального деформирования материалов с различной зависимостью твердости от глубины отпечатка
\jour Физика твердого тела
\yr 2017
\vol 59
\issue 9
\pages 1778--1786
\mathnet{http://mi.mathnet.ru/ftt9465}
\crossref{https://doi.org/10.21883/FTT.2017.09.44851.443}
\elib{https://elibrary.ru/item.asp?id=29973088}
\transl
\jour Phys. Solid State
\yr 2017
\vol 59
\issue 9
\pages 1803--1811
\crossref{https://doi.org/10.1134/S1063783417090104}
Образцы ссылок на эту страницу:
https://www.mathnet.ru/rus/ftt9465
https://www.mathnet.ru/rus/ftt/v59/i9/p1778
Эта публикация цитируется в следующих 20 статьяx:
D.L. Gusenkov, A.I. Tiurin, M.V. Bakhmetiev, E.I. Kunitsyna, E.O. Chiglintsev, M.K. Tatmyshevskiy, A.I. Chernov, R.B. Morgunov, “Effect of bromine depletion and oxidization on magnetic, mechanical, and optical properties of CrSBr semiconductor”, Journal of Physics and Chemistry of Solids, 199 (2025), 112589
Alexander Tyurin, Alexander Samodurov, Dmitriy Golovin, Mariya Yunak, Viktor Korenkov, Petr Baranchikov, Vladimir Tyurin, Natalia Kurkina, “Study of the structure and mechanical properties of annual rings of pedunculate oak (Quercus robur) using nanoindentation and scratch test methods”, Forestry Engineering Journal, 13:4 (2024), 40
A. I. Tyurin, A. A. Samodurov, V. A. Tyurin, D. Yu. Golovin, M. A. Yunak, V. A. Shamaev, A. V. Russu, “Studying the Physical and Mechanical Properties of Siberian Larch Wood from the Nanolevel to Macrolevel Using Nanoindentation and Scratch-Test Methods with the Possible Use of Data for Dendrochronology”, Nanotechnol Russia, 19:5 (2024), 708
Yuru Chen, Angran Tian, Xinyu Luo, Yu Zhou, Qiang Tang, Satoru Kawasaki, “The physical and mechanical properties of recycled aggregates strengthened by enzyme induced carbonate precipitation”, Soils and Foundations, 63:6 (2023), 101394
Alena S. Gornakova, Anna Korneva, Alexander I. Tyurin, Natalia S. Afonikova, Askar R. Kilmametov, Boris B. Straumal, “Omega Phase Formation and Mechanical Properties of Ti–1.5 wt.”, Processes, 11:1 (2023), 221
T S Pirozhkova, A O Zhigachev, V V Korenkov, A I Tyurin, “Size Effects and Mechanisms in the Friction and Wear Processes of Ceramics Based on Zirconium Dioxide”, IOP Conf. Ser.: Mater. Sci. Eng., 1093:1 (2021), 012024
Ю.И. Головин, “Наноиндентирование и механические свойства материалов в субмикро- и наношкале. Недавние результаты и достижения (Обзор)”, Физика твердого тела, 63:1 (2021), 3–42; Yu.I. Golovin, “Nanoindentation and mechanical properties of materials at submicro- and nanoscale levels: recent results and achievements”, Phys. Solid State, 63:1 (2021), 1–41
A I Tyurin, V V Rodaev, V V Korenkov, S S Razlivalova, A O Zhigachev, V M Vasyukov, T S Pirozhkova, “Structure, morphology and mechanical properties of arrays of zirconia nanofibers at different heat treatment modes”, IOP Conf. Ser.: Mater. Sci. Eng., 1093:1 (2021), 012033
A. P. Kren, V. A. Rudnitskii, G. A. Lantsman, A. L. Khudoley, “Influence of the Dynamic Indentation Parameters on the Behavior of Metals during the Penetration of an Indenter with a Spherical Tip”, Russ. Metall., 2021:4 (2021), 563
Alena S. Gornakova, Boris B. Straumal, Andrey A. Mazilkin, Natalia S. Afonikova, Mikhail I. Karpov, Elena A. Novikova, Alexander I. Tyurin, “Phase Composition, Nanohardness and Young's Modulus in Ti-Fe Alloys after Heat Treatment and High Pressure Torsion”, Metals, 11:10 (2021), 1657
A. S. Gornakova, B. B. Straumal, Yu. I. Golovin, N. S. Afonikova, T. S. Pirozhkova, A. I. Tyurin, “Phase Transformations and Mechanical Properties of Two-Component Titanium Alloys after Heat Treatment in the Two-Phase Region (α + Intermetallic Compound) and High-Pressure Torsion”, J. Surf. Investig., 15:6 (2021), 1154
M A Volosyuk, E M Protsenko, “Contact formation mechanism between squeezed crystalline solids”, IOP Conf. Ser.: Mater. Sci. Eng., 907:1 (2020), 012045
Elena Borisenko, Dmitrii Borisenko, Igor Bdikin, Anna Timonina, Budhendra Singh, Nikolai Kolesnikov, “Mechanical characteristics of gallium sulfide crystals measured using micro- and nanoindentation”, Materials Science and Engineering: A, 757 (2019), 101
Yu. I. Golovin, A. I. Tyurin, D. Yu. Golovin, A. A. Samodurov, “Thermographic Control by New Methods of Multiscale Analysis of Nonstationary Thermal Fields”, Inorg Mater, 55:15 (2019), 1445
Victoria E. Burlakova, Alexander I. Tyurin, Ekaterina G. Drogan, Evgeniy V. Sadyrin, Tatyana S. Pirozhkova, Anastasiya A. Novikova, Maria A. Belikova, “Mechanical Properties and Size Effects of Self-Organized Film”, Journal of Tribology, 141:5 (2019)
Yu. I. Golovin, A. I. Turin, D. Yu. Golovin, A. A. Samodurov, “New methods of thermographic control using multi-scale analysis of non-stationary thermal fields”, Zavod. lab., Diagn. mater., 84:6 (2018), 23
Nikita Dubinya, Mariia Trimonova, Alexander Tyurin, Yuri Golovin, Evgeny Zenchenko, Alexander Samodurov, Sergey Turuntaev, Ilya Fokin, Day 2 Tue, October 16, 2018, 2018
Y. I. Golovin, A. I. Tyurin, S. D. Victorov, A. N. Kochanov, T. S. Pirozhkova, “Size Effects and Charting the Physical and Mechanical Properties of Individual Phases and Interphases in Polycrystalline Materials”, Bull. Russ. Acad. Sci. Phys., 82:7 (2018), 856
Yu. I. Golovin, A. I. Tyurin, D. Yu. Golovin, A. A. Samodurov, “New Ways of Detecting Cracks, Delaminations, and Other Defects in Materials and Objects via High Frame-Rate Thermal Imaging”, Bull. Russ. Acad. Sci. Phys., 82:9 (2018), 1193
Alexander I. Tyurin, Vyacheslav V. Rodaev, Vladimir M. Vasyukov, Tatiana S. Pirozhkova, AIP Conference Proceedings, 2051, 2018, 020313
Цитирование в формате AMSBIB
Обратная связь: