Наноиндентирование и механические свойства твердых тел в субмикрообъемах и приповерхностных слоях

Как следует из вышеизложенного, метод микротвердости — это вдавливания индентора небольшими нагрузками на глубину до нескольких микрометров. Метод дал возможность получения на хрупких и жестких материалах (полупроводниковых кристаллах, стеклах, керамиках) пластичных отпечатков. Чтобы минимизировать роль человеческого фактора в этих измерениях, превзойти «оптический» предел разрешения и вовсе избавиться от трудоемкого оптического способа измерения размеров отпечатка, были созданы устройства автоматического нагружения и датчики (индукционные и емкостные) измерения глубины невосстановленного отпечатка. Тогда же был впервые реализован метод непрерывного вдавливания с одновременной регистрацией глубины внедрения индетора h и величины нагрузки Р. Метод развивался благодаря усилиям главным образом отечественных материаловедов (В. Алехина, С. Булычева, Г. Калея, А. Терновского, М. Хрущева, М. Шоршорова и др.) и был назван ими методом кинетической твердости [48].

Метод кинетической твердости заключается в приложении к материалу линейно изменяющейся во времени нагрузки Р (3.1) и одновременной записи параметров нагружения и перемещения индентора h в функции времени t (рис. 3.2, а) или непосредственной записи зависимости P (h) (рис. 3.2, б). Метод позволяет в одном цикле «нагружения-разгружения» определять глубину невосстановленного h_max и восстановленного (пластического) /г, отпечатков, модуль упругости Юнга (по наклону tg «линейной части разгрузочной кривой), а также работу А_рI пластической и А_е упругой деформации в процессе индентирования. Информационные возможности метода намного превосходят возможности статического индентирования [49].