基于纳米压痕技术研究2024-T4铝合金力学性能

采用纳米压痕连续刚度技术(CSM)对铝合金在不同压痕深度以及不同压头半径下的力学响应进行分析。通过不同分析方法将载荷-压痕深度关系转换为压痕应力-应变(σ-ε)关系,并与宏观性能对比得到最优方法。结果表明,半径为250μm的压头在最大压痕深度为550 nm时测得的平均弹性模量为66.4 GPa,其值与宏观拉伸弹性模量相差2.3%;采用限制因子1.6作为应力转换系数,通过几何接触半径与Tabor方法相结合可得到准确的塑形性能,名义屈服应力为290 MPa,与宏观拉伸屈服应力误差约为1.4%。