[发明专利]一种金属薄膜材料流动应力及流动应力-应变曲线的测定方法

权利要求书

1.一种金属薄膜材料流动应力的测定方法，其特征在于，包括以下步骤：

选择与待测金属薄膜材料成分相同或相近的体积材料作为基体，并将其加工成Φ8mm×(6-X)mm的试样，其中：X为待测金属薄膜材料的厚度；

在所述Φ8mm×(6-X)mm试样的一端沉积一层厚度为X mm的待测金属薄膜材料，得到Φ8mm×6mm的试样；

将两个相同的Φ8mm×6mm试样，按照待测金属薄膜材料相互接触的方式叠放，并封焊连接，得到Φ8mm×12mm的压缩试样；

设定温度T₀和应变速率ε₀，对所述压缩试样进行等温恒应变速率压缩实验，将所述压缩试样压缩至某一设定高度H_i，得到压缩样品；所述压缩样品的高度压下率HRR_i为(12-H_i)/12，并获得高度压下率为HRR_i时压缩样品对应的变形载荷P_i；

测定所述压缩样品中的待测金属薄膜材料的直径d_i，利用公式(1)，得到待测金属薄膜材料在温度T₀、应变速率ε₀和高度压下率HRR_i时的流动应力σ_i；

σ_i＝P_i/(0.25πd_i²) 公式(1)；

其中：σ_i为流动应力，MPa；P_i为变形载荷，N；d_i为高度压下率HRR_i时压缩样品中待测金属薄膜材料的直径，m。

2.根据权利要求1所述的测定方法，其特征在于，所述试样上待测金属薄膜材料的制备方法包括物理气相沉积；所述物理气相沉积得到的待测金属薄膜材料的厚度X为0.06～0.1。

3.一种金属薄膜材料流动应力-应变曲线的测定方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)根据权利要求1～2任一项所述的测定方法，获得在设定温度T₀和应变速率ε₀下，所述压缩试样压缩至系列高度压下率HRR_i时所对应压缩样品的待测金属薄膜材料的流动应力σ_i；

(2)测定步骤(1)系列高度压下率HRR_i压缩样品中待测金属薄膜材料的厚度h_i，利用公式(2)，得到系列高度压下率HRR_i压缩样品中待测金属薄膜材料的应变ε_i；

ε_i＝-ln(h_i/(2X)) 公式(2)；

其中：ε_i为应变；h_i为系列高度压下率HRR_i压缩样品中待测金属薄膜材料的厚度，mm；

(3)以所述步骤(1)得到的系列高度压下率HRR_i压缩样品的流动应力σ_i为纵坐标，以所述步骤(2)得到系列高度压下率HRR_i压缩样品的应变ε_i为横坐标，获得的σ～ε曲线即为金属薄膜材料在设定温度T₀和应变速率ε₀下的流动应力-应变曲线；

所述步骤(1)和步骤(2)没有时间上的限定。

4.根据权利要求3所述的测定方法，其特征在于，获得h_i的方法为：将系列高度压下率HRR_i压缩样品沿轴向对半切开，在金相显微镜中测量出系列高度压下率HRR_i压缩样品中待测金属薄膜材料的厚度h_i。