纳米压痕技术检测残余应力

目录
前言
第1章材料中的残余应力1
1.1残余应力的定义及其分类1
1.2残余应力的形成机理2
1.2.1宏观残余应力的形成机理2
1.2.2微观残余应力的形成机理2
1.3残余应力对材料性能的影响3
1.3.1残余应力对疲劳强度的影响3
1.3.2残余应力对脆性破坏的影响4
1.3.3残余应力对腐蚀开裂的影响5
1.3.4残余应力对加工精度和尺寸稳定性的影响6
1.4残余应力的检测方法7
1.4.1无损检测法7
1.4.2有损检测法12
参考文献17
第2章纳米压痕检测原理及方法20
2.1纳米压痕技术概述20
2.2纳米压痕法的接触力学基础20
2.2.1弹性接触20
2.2.2弹塑性接触24
2.3硬度和弹性模量的测试原理26
2.3.1Oliver&Pharr法26
2.3.2压痕功法28
2.3.3连续刚度法30
2.4纳米压痕实验方法31
2.4.1压针类型31
2.4.2纳米压痕仪34
2.5纳米压痕检测结果的影响因素40
参考文献41
第3章纳米压痕法检测残余应力的理论模型43
3.1纳米压痕法检测残余应力的原理43
3.2残余应力对纳米压痕响应的影响43
3.2.1残余应力对载荷位移*线的影响45
3.2.2残余应力对压痕凸起变形的影响47
3.2.3残余应力对接触面积的影响57
3.2.4残余应力对力学性能的影响58
3.3残余应力计算模型59
3.3.1Suresh模型60
3.3.2Lee模型63
3.3.3Xu模型66
3.3.4Swadener模型67
3.4压痕断裂法69
参考文献70
第4章Suresh模型和Lee模型在检测残余应力中的应用72
4.1块体材料的残余应力研究72
4.1.1单晶铜的残余应力研究72
4.1.245钢的残余应力研究81
4.1.3喷丸铝锂合金板的残余应力研究96
4.2涂层的残余应力研究99
4.2.1铁基激光熔覆层的残余应力研究99
4.2.2等离子喷涂铁基合金涂层的残余应力研究112
4.2.3微弧等离子熔覆层的残余应力研究125
4.2.4复合电刷镀nAl2O3/Ni涂层的残余应力研究134
4.3薄膜的残余应力研究140
4.3.1磁控溅射Cu膜的残余应力研究140
4.3.2磁控溅射Ti膜的残余应力研究148
4.3.3磁控溅射TiN膜及Ti/TiN多层膜的残余应力研究168
参考文献180
第5章其他模型在检测残余应力中的应用182
5.1Xu模型的应用182
5.2Swadener模型的应用184
5.2.1SiC颗粒增强Al基复合材料的残余应力研究184
5.2.2Cu膜和Cr膜的残余应力研究186
5.3压痕断裂法的应用190
5.3.1三层氧化铝复合材料的残余应力研究190
5.3.2钠钙玻璃的残余应力研究192
5.3.3二硅酸锂微晶玻璃的残余应力研究194
参考文献196