OBRABOTKAMETALLOV Vol. 25 No. 4 2023 187 MATERIAL SCIENCE Рис. 5. Морфология деформированной поверхности материала Fig. 5. Morphology of deformed surface of the material где a – фактический контактный радиус; а* – контактный радиус без наплыва. Исходя из геометрии сферического индентора, реальный контактный радиус выражается через hc и радиус индентора R как ( ) − = − + 2 * *2 5 (2 ) 2 2 (4 ) c c n à Rh h n . (13) Определяем действительную площадь контакта Ac по действительной глубине контакта hc, соотнесенной с * pile h и * c h : ( ) = π − 2 2 c c c A Rh h . (14) Индентирование на микроуровне Модуль упругости и микротвердость образцов были протестированы на микротвердомере DUH-211S (Shimadzu, Япония) с индентором Берковича, представленном на рис. 6 (угол α равен 65,03°), максимальная нагрузка 2000 мН. Модуль упругости при индентировании определяется по формуле (5), где коэффициент Пуассона для алмаза – 0,07, модуль упругости для алмаза – 1,14⋅106 Н/мм2. В данном случае приведенный модуль упругости в области индентирования Er определится следующим образом: π = 2 r p S E A , (15) где Ар – площадь поперечного сечения контактной поверхности между наконечником и испытуемым образцом, определяемая по кривой нагружения на F–h-диаграмме и функции площади наконечника; для наконечника Берковича Ар определяется по следующим формуле: = 4,896 p c A h . (16) В приборе реализована система непрерывного измерения жесткости материала одновременно с данными по нагрузке и смещению как непрерывной функции глубины проникновения индентора. В результате значения твердости при индентировании и модуля упругости при индентировании вычисляются в каждой точке данных, регистрируемых в процессе эксперимента. Измерение микротвердости Твердость измерялась на универсальном микротвердомере Durascan-10 (компания EMCO TEST, Австрия), параметры испытаний: нагрузка – 100 г, время непрерывного нагружения – 3 с. Измерение в плоскости XZ проводилось с левой стороны в зоне «0» (см. рис. 1, б). Микроструктура и элементный анализ Подготовка образцов для металлографических исследований и элементного анализа осуществлялась путем их вырезки из различных участков напечатанной пластины и последующей шлифовки поверхностей с использованием наждачной бумаги c последовательно уменьшаемой величиной зерна абразива. Финишную полировку проводили с помощью алмазной пасты. Травление образцов для металлографических исследований после полировки осуществлялось с помощью реактива Kroll, состоящего из 10 мл HNO3, 3 мл HF и 87 мл H2O. Анализ микроструктуры образцов выполнялся на оптическом микроскопе Axio Observer A1m. Элементный анализ проводился на растровом электронном микроскопе Carl Zeiss EVO50 XVP, оснащенном энергодисперсионным детектором Oxford Instruments INCA X-ACT. Анализ выполнялся в двух плоскостях с шагами 0,25 мкм.
RkJQdWJsaXNoZXIy MTk0ODM1