Методика множественного индентирования для определения параметров твердости структурно-неоднородных материалов

Abstract

Предложена методика многократного индентирования как перспективный способ исследования поверхностных свойств структурно-неоднородных тел. Она применима к широкому кругу многофазных (в том числе сверхтвердых) материалов, керамики и металлов и позволяет оценить средние значения свойств отдельных фаз и композита в целом, а также степень неоднородности твердости образца на различных масштабных уровнях. Такая информация является важной при прогнозировании износа и обрабатываемости структурно-неоднородных материалов. Приведены экспериментальные и модельные результаты, подтверждающие работоспособность методики.

Запропоновано методику багаторазового індентування як перспективний спосіб дослідження поверхневих властивостей структурно-неоднорідних тіл. Вона застосовна до широкого кола багатофазних (у тому числі надтвердих) матеріалів, кераміки і металів і дозволяє оцінити середні значення властивостей окремих фаз і композиту в цілому, а також ступінь неоднорідності твердості зразка на різних масштабних рівнях. Така інформація є важливою при прогнозуванні зносу і оброблюваності структурно-неоднорідних матеріалів. Наведено експериментальні та модельні результати, що підтверджують працездатність методики.

The technique of multiple indentation is suggested as a promising way to study the surface properties of structurally inhomogeneous bodies. It is applicable to a wide range of multi-phase materials (including the superhard ones), ceramics and metals, and allows us to estimate the average values of the individual phases and the composite as a whole, as well as the hardness heterogeneity degree of the sample at different length scales. This information is important for predicting the wear and machinability of heterogeneous materials. The experimental data and simulation results confirm robustness of this technique.