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試驗機簡介：

本試驗機為納米壓痕試驗機，廣泛應(yīng)用于對材料的力學(xué)行程分析研究，適合學(xué)院，研究所，高等院校，以及項目評估等?；?a href="http://www.palirui.cn/products/show-7737627.html" target="_blank">材料試驗機原理，但硬件配置均為進口，軟件功能復(fù)雜，數(shù)據(jù)分析處理功能強。相比國外進口的而言，此款試驗機有價格。相比設(shè)備而言，功能強大，精度高。主要客戶為工程研究所、高等院校等。若需要具體配置以及技術(shù)參數(shù)可以咨詢我司。

一、納米壓痕試驗機主要技術(shù)參數(shù)

1、大試驗負荷： 600N；

2、測力精度等級：第三方計量0.5級，試驗機可以達0.2級；

3、位移精度：第三方計量0.5級，試驗機可以達0.2級；

4、位移分辨率：0.001毫米；

5、試驗大行程：50mm；

6、測試頭要求：直徑為0.7635 mm 的球形壓頭，所用材料為碳化鎢硬質(zhì)合金；

7、測試速度：1~100mm/min

8、產(chǎn)品尺寸：W*D*H 550*450*650mm(約)

二、納米壓痕試驗機軟件功能

1載荷-位移曲線

可以實現(xiàn)載荷加載-部分卸載-加載-部分卸載……的循環(huán)，試驗時的起始預(yù)加載載荷設(shè)定為53.378 N (即12.(Hbs ),壓頭壓入試樣測試表面前的行進速率設(shè)定為0.508 mm/s (即0.02 in/s)左右,靠近試樣測試表面時降低到0.127 mm/s (即0.005 in/s)左右,而當(dāng)位移傳感器接觸到試樣基準(zhǔn)面時,壓頭行進速率進一步降低到0.00533 mm/s (即0.00021 in/s)左右,然后壓頭保持該速率緩慢向下運動,待到壓頭開始平穩(wěn)接觸測試表面時則進入預(yù)加載階段。當(dāng)預(yù)加載載荷達到設(shè)定值時即停止加載,選擇“繼續(xù)試驗”后正式幵始自動球壓痕試驗。設(shè)置自動球壓痕試驗的大載荷、載荷加載與卸載的循環(huán)次數(shù)以及每次卸載載荷與當(dāng)前載荷值的百分百后自動開始試驗,加載與卸載速率由系統(tǒng)自動控制,在完成后一次加載后,試驗機將把載荷完全卸除并將橫梁及壓頭快速回升到遠離試樣測試表面的起始高度,單次自動球壓痕試驗正式結(jié)束,如下圖藍色部分是8個循環(huán)：

2真應(yīng)力-應(yīng)變曲線

自動球壓痕試驗獲得的載荷-位移曲線如圖所示,圖中僅列出了3個加、卸載循環(huán)周期。通過添加“部分卸載”環(huán)節(jié),有助于確定每個加載循環(huán)點的總壓痕深度以及殘余壓痕深度。

如圖，hp為殘余壓痕深度；ht為總壓痕深度；該軟件可以將每個循環(huán)的卸載曲線延長并與橫坐標(biāo)相交，交點為（hp，0），每個循環(huán)都對應(yīng)一個hp值，記錄這些hp值；通過每個循環(huán)的卸載點作垂線并與橫坐標(biāo)相交，交點為（ht，0），每個循環(huán)都對應(yīng)一個ht值，記錄這些ht值。

3屈服強度

3.1屈服強度計算

其中dt為總壓痕直徑；ht為總壓痕深度；D為壓頭直徑。

試驗過程中每一個加載、卸載循環(huán)周期都能測量到球壓頭的總壓入深度ht,并可根據(jù)上式將其轉(zhuǎn)化為總的壓痕直徑dt。根據(jù)載荷-位移曲線，每個ht都對應(yīng)一個載荷P,以dt/D為橫坐標(biāo)，P/dt²（Mpa）為縱坐標(biāo)繪制換算屈服強度曲線，如下圖所示：

記錄當(dāng)dt/D=1時的P/dt²值，該值即為A（材料壓痕參數(shù)），同時，該軟件也能夠在同一張圖里將多次試驗曲線疊加，如下圖所示：

在軟件中自行輸入相應(yīng)β_m和B值就可以自動計算出屈服強度α_y。

3.2比較修正

因為上述β_m、B值是前人經(jīng)驗所得，所以需要進行比較修正。要求：輸入一組材料實際屈服強度數(shù)值R，以及對應(yīng)的A值，即可得到以A為橫坐標(biāo)，以R為縱坐標(biāo)的擬合曲線，通過該曲線可以得到新的β_m＇、B＇,記錄并報出這兩個值。

4抗拉強度

ε_p=ln（1+ε）

上式中，ε_p為真應(yīng)變，ε為工程應(yīng)變，根據(jù)真應(yīng)力-應(yīng)變曲線的數(shù)據(jù)，將其橫坐標(biāo)改為工程應(yīng)變ε，繪制真應(yīng)力-工程應(yīng)變曲線：

圖中橫坐標(biāo)為工程應(yīng)變,縱坐標(biāo)為真應(yīng)力,圖中藍色曲線即為真應(yīng)力-工程應(yīng)變曲線。從真應(yīng)力-工程應(yīng)變曲線上的工程應(yīng)變值為-1.00處畫一條切線(圖中綠色直線),切點縱坐標(biāo)即為真應(yīng)力值,而切線與縱坐標(biāo)軸相交的點即為工程限拉伸強度值α_u，記錄該α_u值。

同樣，要求能夠在同一張圖里將多次試驗曲線疊加。

5斷裂韌度

上式中，K_JC為斷裂韌度；E₂為材料彈性模量；s為載荷-位移曲線的斜率；D為壓頭直徑；h*為臨界下壓深度。

上式中，E_D為有效彈性模量；ν和ν_i分別表示材料和壓頭的泊松比; E₁為壓頭的彈性模量; Ac為壓頭和試樣的接觸的投影面積; L為壓痕試驗獲得的載荷-深度曲線中每次卸載曲線的卸載剛度，即卸載斜率。

根據(jù)載荷-位移曲線，將每個循環(huán)卸載時得到的ln( h_t) 和ln( E_D) 線性擬合就可以得到 h_t和E_D的關(guān)系。所以只要知道臨界的，就可得到臨界下壓深度h*。

f*為臨界孔洞率，根據(jù)上式則可算得臨界損傷變量M*和臨界彈性模量，從而根據(jù)擬合出來的ln( h_t)和ln( E_D)的線性關(guān)系式算出臨界下壓深度 h*，將其帶入式中即可求得斷裂韌度值 K_JC。

要求能夠?qū)n( h_t)和ln( E_D)線性擬合并繪制曲線，并且輸入f*值即得到值以及相應(yīng)的h*值，并得到后的K_JC值。

同樣，要求能夠在同一張圖里將多次試驗曲線疊加。

三、數(shù)據(jù)分析

自行輸入表頭并設(shè)置表格參數(shù)生成表格，可將上述記錄的數(shù)據(jù)直接引用或自行輸入，軟件可自行計算偏差值