钛薄膜力学行为和疲劳性能的纳米级动态力学分析

利用纳米压痕试验研究了不同厚度钛薄膜的力学行为和疲劳性能。在纳米级动态力学分析的基础上,根据储存刚度的变化定量计算了薄膜的疲劳寿命。结果表明,薄膜的疲劳寿命与残余应力有显著的关系。压痕原位扫描图像显示,薄膜出现明显堆积分层,长裂纹从压头中心向压头边缘垂直延伸。而且,压痕周围积累了大量的应力,纳米级动态加载过程产生了高度局域化的塑性变形和应力释放。薄膜内部的残余压应力将抵消部分载荷应力,提高薄膜的疲劳寿命。