[ad_1]
La prueba de nanoindentación es una técnica de prueba de indentación instrumentada de alta precisión que ofrece las ventajas de la simplicidad y la prueba no destructiva. Sin embargo, los investigadores descubrieron que probar la misma muestra con diferentes penetradores Berkovich aún producía inconsistencias, incluso cuando los penetradores se calibran regularmente. Esta inconsistencia plantea desafíos para probar con precisión la dureza del material y comparar datos de diferentes laboratorios.
Mapa de contorno de altura de microscopía de fuerza atómica (AFM) de un penetrador Berkovich. (Foto de ZHANG Xianlong)
En un estudio publicado en el Journal of Materials Research and Technology, investigadores del Centro de Investigación de Materiales del Instituto de Física Moderna (IMP) de la Academia China de Ciencias (CAS) informaron que el uso de varios penetradores Berkovich para pruebas de nanoindentación, con la excepción de sílice fundida, proporciona resultados inconsistentes y analiza las razones de esta inconsistencia.
Los investigadores identificaron dos factores principales que contribuyen a los resultados experimentales inconsistentes: defectos en la punta del penetrador y el efecto del tamaño de la indentación.
Para cuantificar su influencia en los resultados experimentales, desarrollaron un modelo de elementos finitos del indentador utilizando la función de área del indentador y propusieron un método para corregir el efecto del tamaño de la indentación en la curva de carga-desplazamiento.
Los resultados mostraron que los defectos en la punta del indentador, si bien tienen un pequeño impacto directo en los resultados experimentales, afectan los resultados indirectamente al influir en el efecto del tamaño de la indentación.
Se espera que el método de corrección del efecto del tamaño de la indentación y el enfoque de modelado de indentadores en el análisis inverso de elementos finitos presentados en este estudio se utilicen para determinar la relación constitutiva del material probado.
Fuente: Academia China de Ciencias
[ad_2]