[发明专利]一种材料亚表面加工损伤层厚度的评估方法

摘要

本发明属于材料表面加工质量评估技术领域，具体讲涉及一种材料亚表面加工损伤层厚度的评估方法；其利用压痕试验，通过对不同载荷作用下压头产生的位移变化规律进行亚表面损伤层厚度的评估；当所选载荷的最大位移值较前一个载荷的最大位移值增加量大于50％时，所选载荷产生的最大位移值为亚表面损伤层厚度评估值；其根据不同工艺的要求，可改变所选载荷的增加量以调整亚表面损伤层厚度评估值的精确度；在最短时间内确定亚表面损伤层厚度评估值；采用该方法对亚表面损伤层厚度值进行评估，虽无法得到亚表面损伤厚度的准确值且对材料表面产生一定的破坏，但仅在材料表面产生微米尺度上的压痕，破坏的程度显著小于腐蚀及剖切方法，未产生对环境的破坏。

主权项

一种材料亚表面加工损伤层厚度的评估方法，其基于压痕试验，通过对不同载荷作用下压头产生的位移变化规律进行亚表面损伤层厚度的评估；其特征在于：其包括如下步骤：(1)设定压痕载荷：以45μN为起始载荷，以50～200μN为增加量，设定若干个载荷，载荷的终点为1500μN；(2)进行压痕试验：在材料样品上进行压痕试验，根据所设定的载荷从小至大依次进行加载‑卸载试验；记录每个载荷加载‑卸载试验中压头产生的最大位移值并进行比较；当所选载荷加载‑卸载试验产生的最大位移值较上一载荷加载‑卸载试验产生的最大位移值增大量大于50％时，停止压痕试验，则所选载荷所产生的最大位移值为亚表面损伤层厚度评估值；若未出现所选载荷加载‑卸载试验产生的最大位移值较上一载荷加载‑卸载试验产生的最大位移值增大量大于50％，则进行步骤(3)；(3)以1μN为起始载荷、2～5μN为增加量设定若干载荷，载荷终点为45μN；在材料样品上进行压痕试验，根据所设定的载荷从小至大依次进行加载‑卸载试验；记录每个载荷加载‑卸载试验中压头产生的最大位移值并进行比较；当所选载荷加载‑卸载试验产生的最大位移值较上一载荷加载‑卸载试验产生的最大位移值增大量大于50％时，停止压痕试验，所选载荷所产生的最大位移值为亚表面损伤层厚度评估值；若未出现所选载荷加载‑卸载试验产生的最大位移值较上一载荷加载‑卸载试验产生的最大位移值增大量大于50％，则进行步骤(4)；(4)以1500μN为起始载荷、50～200μN为增加量设定载荷，在材料样品上进行压痕试验，根据所设定的载荷从小至大依次进行加载‑卸载试验；记录每个载荷加载‑卸载试验中压头产生的最大位移值并进行比较；直到所选载荷加载‑卸载试验产生的最大位移值较上一载荷加载‑卸载试验产生的最大位移值增大量大于50％时停止压痕试验，所选载荷所产生的最大位移值为亚表面损伤层厚度评估值。