试样倾斜对球形压头微米划痕测试紫铜摩擦系数的影响

采用球形压头对紫铜进行微米划痕实验,在恒定正压力下研究了试样倾斜对测试摩擦系数的影响。结果表明:实验测得的名义摩擦系数与倾斜角线性相关,且±9°的差别会造成摩擦系数相差约14倍。通过建立球形压头与试样倾斜状态的位置关系模型,发现试样倾斜对粘着摩擦系数无影响,而犁沟摩擦系数随倾斜角线性变化。为了准确计算无倾斜条件下的真实摩擦系数,可通过平面接触力学模型实现名义摩擦系数与真实摩擦系数之间的转换,或者在试样表面的不同位置往复划刻,再取摩擦系数的平均值作为最终结果。

试样倾斜和正压力对球形压头微米划痕测试紫铜的影响

采用球形压头对紫铜进行微米划痕试验,研究了不同恒定正压力下试样倾斜对划痕测试紫铜的影响.结果表明:试验测得的名义摩擦系数与试样倾斜角度线性相关,且斜率不受正压力的影响.建立了球形压头与试样倾斜状态的位置关系模型,发现试样倾斜对名义摩擦系数中的黏着组分无影响,而犁耕组分随倾斜角度线性变化.试样倾斜时的摩擦系数可通过球-面接触力学模型进行校正,获得试样无倾斜时的摩擦系数.摩擦系数与正压力之间呈非线性关系,其中犁耕组分线性增大,黏着组分非线性增大并趋于稳定.通过划痕形貌测量的残余划痕宽度几乎不受试样倾斜的影响,但与正压力的0.5次方存在线性关系.分析了划痕硬度随正压力的变化,发现由残余划痕宽度计算得到的划痕硬度几乎为恒定值,不受正压力影响,而由接触投影面积计算得到的划痕硬度随正压力增大而增大,随后趋于稳定.