Analysis of the possibility of assessing the ability to strengthen of the selected materials in the study indentation

• Autorzy: Makuch A. , Grygiel D.

Warianty tytułu

PL

Analiza możliwości oceny zdolności do umocnienia wybranych materiałów w badaniu indentacji

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

This work undertakes the problem of the possibility of assessing the ability to strengthen of the materials with very different hardness, i.e. copper, ordinary steel, silicon carbide and zirconium oxide. Measurements of parameters of hardness and elasticity by means of the DSI method were conducted under constant conditions of the indentation process of Vickers indenter into the sample material. On the basis of the curves of power P-h (loading/unloading power as the function of depth) the work of elastic, inelastic and total deformation was determined, and then the coefficient k, which is postulated in Oliver Pharr's works as a measure of the ability of materials to strengthen, was determined.

PL

W pracy podjęto problem możliwości oceny zdolności do umocnienia materiałów o bardzo zróżnicowanej twardości, tj. miedzi, stali zwyklej, węglika krzemu i tlenku cyrkonu. Wykonano pomiary parametrów twardości i sprężystości metodą DSI przy stałych warunkach procesu zagłębiania się wgłębnika Vickersa w próbki materiału. Na podstawie krzywych energetycznych P-h (silą obciążania/odciążania w funkcji głębokości) wyznaczono pracę odkształcenia sprężystego, niesprężystego, całkowitego, a następnie wyznaczono wskaźnik k, który jest postulowany w pracach Oliviera-Pharra jako miara zdolności do umocnienia materiałów.

Słowa kluczowe

EN

indentation; DSI method; strengthening; soft materials; superhard materials

PL

indentacja; metoda DSI; umocnienie; materiały miękkie; materiały supertwarde

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz – Instytut Mechaniki Precyzyjnej
• Czasopismo: Inżynieria Powierzchni
• Rocznik: 2016
• Tom: nr 3
• Strony: 39--44
• Opis fizyczny: Bibliogr. 9 poz., tab., rys., wykr.

Twórcy

autor

Makuch A.

• Institute of Precision Mechanics, Warsaw

autor

Grygiel D.

• Institute of Precision Mechanics, Warsaw

Bibliografia

• [1] Cheng Y.T., Cheng C.M.: Relationships between hardness, elastic modulus, and the work of indentation. „Applied Physics Letters" 1998, vol. 73, No. 5, p. 614-616.
• [2] Oliver W.C., Pharr G.M.: Measurement of hardness and elastic modulus by instrumented indentation: Advances in understanding and refinements to methodology. „Journal of Materials Research" 2004, vol. 19, No. 1, p. 3-20.
• [3] PN-EN ISO 14577-1:2015:9, Metale - Instrumen¬talna próba wciskania wgłębnika do określania twardości i innych własności materiałów - Część 1: Metoda badania, PKN.
• [4] Pokorska l., Skalski K., Makuch A., Pawlikowski M.: Measurement of mechanical properties of bone tissue on microstructural level by using DSI (Depth Sensing Indentation) method. „Inżynieria Powierzchni" 2015, No. 1, p. 68-80.
• [5] Schuh C.A.: Nanoindentation studies of materials. „Materials Today" 2006, vol. 9, No. 5, p. 32-40.
• [6] Sneddon l.N.: The relation between load and penetration in the axisymmetric boussinesq problem for a punch of arbitrary profile. „International Journal of Engineering Science" 1965, vol. 3, No. 1, p. 47-57.
• [7] Voyiadjis G.Z.,Almasri A.H., Park T: Experimental nanoindentation of BCC metals. „Mechanics Research Communications" 2010, vol. 37, No. 3, p. 307-314.
• [8] Bucaille J.L., Stauss S., Felder E., Michler J.: Determination of plastic properties of metals by instrumented indentation using different sharp indenters. „Acta Materialia" 2003, vol. 51, p. 1663-1678.
• [9] Sakai M.: Time-dependent viscoelastic relation between load and penetration for an axisymmetric indenter. „Phil. Magazine A" 2002, vol. 82, No. 10, p. 1841-1849.

Uwagi

PL

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę.