钢铁材料中力学检测方案(纳米压痕仪)

纳米压痕测试技术在钢铁材料中的应用 钢铁材料包含多种相组织成分，而不同相组织的力学性能以及它们所占的体积百分比将决定了材料的宏观力学性能。为了获得一定特殊性质的钢铁材料，研究清楚不同相组织的力学性能显得尤为重要。 常规的力学性能表征手段，例如拉伸/压缩测试、布氏硬度、洛氏硬度以及维氏硬度等技术手段都受到限制，因为材料内部的组织尺寸通常在亚微米到几十微米的尺度，传统力学测试手段没法单独测量出这种微小相组织的力学性能。 是德科技纳米压痕测试的主要优点是将载荷控制在纳牛量级，同时压入深度控制在纳米量级，且样品表面的定位能力也可以被精确控制在几十纳米到亚微米量级，所有这些因素决定了该设备非常适合钢铁材料中各种相组织的力学性能测量。 例如超级双相不锈钢兼具铁素体不锈钢与奥氏体不锈钢的优点，有优良的韧性、较高的强度、优良的耐点蚀与耐氯化物应力腐蚀等性能，因此，越来越多地应用于石油、化工、造纸等行业。但由于钢中铬、钼含量很高，易造成金属间化合物的析出，特别是在６００～１０００℃保温或者缓冷时会析出金属间化合物σ相，使钢的塑性和韧性急剧下降，并且明显降低钢的耐蚀性。因此弄清楚σ相的力学性能，则十分有利于分析预测其析出量对双相不锈钢力学性能的影响。 宝钢集团的科研人员利用我们的纳米压痕仪并结合公司独有的连续刚度测量技术给出了σ相的和相定量力学性能，大量测试的统计结果相的硬度分布在14.017.1GPa,平均值为15.7GPa， 而相的硬度分布范围5.76.8GPa， 平均值为6.1GPa。 由此可以看出相的硬度是相硬度的两倍以上，当其大量生成时，便会使试样的宏观硬度大幅度上升。而两相的杨氏模量相差50%左右。