Tecnica della nano-indentazione

 

Principio e funzionamento: La tecnica della nano-indentazione ottiene le proprietà meccaniche dei materiali applicando carichi su scala nanometrica sulla superficie del materiale utilizzando un penetratore con una forma geometrica specifica (come una piramide triangolare o una sfera) e quindi misurando la profondità di indentazione. Per l'acciaio CCS F690, i campioni prima e dopo il trattamento di distensione delle vibrazioni vengono posizionati sul piano di lavoro dell'apparecchiatura di nano-indentazione. Lo spostamento del penetratore e la forza di carico sono controllati con precisione e viene registrata la curva carico-spostamento durante il processo di rientranza.

 

Analisi delle proprietà nanomeccaniche:

 

Misurazione della durezza: La durezza del materiale può essere calcolata dalla curva carico-spostamento. Ad esempio, secondo il metodo Oliver-Pharr, il valore di durezza viene calcolato analizzando parametri come la pendenza della curva di scarico. Confrontando i cambiamenti di durezza prima e dopo il trattamento di distensione delle vibrazioni, è possibile comprendere direttamente l'influenza del processo di trattamento sulla durezza, che è una delle proprietà nanomeccaniche del materiale.

 

Valutazione del modulo elastico: La nano-indentazione può anche valutare il modulo elastico del materiale analizzando la parte di deformazione elastica durante i processi di carico e scarico. Il modulo elastico riflette la capacità del materiale di resistere alla deformazione elastica. Se il trattamento di distensione delle vibrazioni modifica la microstruttura interna del materiale, come la densità delle dislocazioni o la dimensione dei grani, ciò si rifletterà nel cambiamento del modulo elastico, in modo da analizzarne l'influenza sulle proprietà nanomeccaniche.

 

Studio delle proprietà della plastica: Osservando la parte di deformazione plastica nella curva carico-spostamento, ad esempio, analizzando la profondità residua dell'impronta, è possibile studiare le proprietà plastiche del materiale. Il trattamento di distensione delle vibrazioni può modificare il comportamento di deformazione plastica del materiale, ad esempio rendendo più difficile per il materiale subire la deformazione plastica o modificandone il limite di snervamento. Tutti questi cambiamenti possono essere analizzati mediante la tecnica della nano-indentazione.

 

Combinazione di microscopia elettronica a scansione (SEM) e spettroscopia a dispersione di energia (EDS)

 

Principio e funzionamento: Il SEM può fornire immagini topografiche microscopiche ad alta risoluzione della superficie del materiale, mentre l'EDS può analizzare la composizione chimica di microaree sulla superficie del materiale. Per l'acciaio CCS F690 dopo il trattamento di distensione delle vibrazioni, il SEM viene prima utilizzato per osservare se ci sono cambiamenti nella microstruttura sulla superficie del materiale, come la comparsa di crepe, affioramenti di dislocazioni o cambiamenti nella forma dei grani. Quindi, l'EDS viene utilizzato per analizzare i cambiamenti nella composizione chimica di queste aree, poiché i cambiamenti nella composizione chimica possono influenzare le proprietà nanomeccaniche del materiale.

 

 

 

 

 

Elemento	CCS F690% massimo	Elemento	CCS F690% massimo
C	0.18	Ni	2.0
Mn	1.60	Mo	1.0
Sì	0.10-0.55	Al	0.015 min
S	0.025	N.B	0.06
P	0.020	V	0.10
Cu	1.5	Ti	0.20
Cr	2.0	N	0.020

 

 

 

 

 

 

 

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