Введение
Глава 1. Литературный обзор 12
1.1 Динамическое микро-и наноконтактное взаимодействие 12
1.1.1. Физические процессы в микроконтакте. Механизмы пластической і деформации при индентировании 12
1.1.2. Дислокационный механизм 14
1.1.3. Микромеханизм массопереноса материала за счет межузельных
атомов и малоатомных скоплений 17
1.1.4. Упругая деформация материала при индентировании 18
1.1.5. Фазовые переходы 18
1.1.6. Трехмерные дефекты 20
1.2. Способы изучения микро- и наноконтактного взаимодействия 21
1.2.1 Макро испытания (усреднение свойств по объему) 21
1.2.2 Локализованные микро- и нано- испытания 22
1.2.3. Моделирование 28
1.3. Методы микро- и нано испытаний 29
1.3.1. Метод кинетической микротвердости (наноиндентирование) 29
1.3.2. Динамические методы определения твердости 33
1.3.3. Зондовая сканирующая микроскопия 35
1.4 Постановка целей и задач исследования 36
Глава 2. Методика и техника эксперимента 38
2.1. Методики измерения время зависимых характеристик материалов 38
2.1.1. Индентирование однократным прямоугольным импульсом силы 38
2.1.2. Индентирование трапецеидальным импульсом силы 39
2.1.3. Индентирование ступенчато возрастающим импульсом силы 40
2.2. Экспериментальная установка 41
2.3. Калибровка экспериментальной установки 43
2.3.1 Источники погрешностей измерений и их оценка 43
2.4. Краткая характеристика исследуемых образцов 50
2.5 Выводы 51
Глава 3. Исследование время-зависимых механических свойств при микро- и наноконтактном взаимодействии методом индентирования однократным прямоугольным импульсом 52
3.1. Динамика процесса микроиндентирования 52
3.2. Активационные параметры и микромеханизмы формирования отпечатка на различных стадиях индентирования 55
3.3. Зависимость величин статической твердости, абсолютных и относительных значений активационного объема от процентного содержания кобальта 62
3.4 Выводы 65
Глава 4. Влияние скорости приложения испытательной нагрузки на динамику процесса последующей ползучести 67
4.1. Влияние скорости нагружения на динамику формирования отпечатка в LiF 67
4.1.1 Кинетика формирования отпечатка 67
4.1.2. Выявление основных стадий формирования отпечатка на стадии ползучести 72
4.1.3 Активационные параметры и микромеханизмы ползучести 74
4.2. Динамика формирования отпечатка и микромеханизмы пластичности при индентировании ПММА 77
4.2.1. Кинетика формирования отпечатка 77
4.3. Влияние скорости нагружения на величину динамической твердости и коэффициенты скоростной чувствительности 80
4.4 Выводы 84
Глава 5. Исследование механических свойств с применением методики, основанной на анализе отклика материала на ступенчато-нарастающий импульс силы 85
5.1 Кинетика формирования отпечатка 85
5 5.2. Стадийность процесса деформирования на отдельных (ступеньках) этапах
нагружения 95
5.3 Активационные параметры и микромеханизмы 97
5.4 Масштабный и скоростной факторы в формировании числа твердости 100
5.5 Выводы 102
заключение и основные выводы по работе 104
литература 105
