用高溫硬度測定碳化硅單晶高溫蠕變-截面分析顯微鏡
為了用高溫硬度來測定碳化硅單晶的高溫蠕變行為,還測定了不
同保載時間下的高溫硬度。在整個試驗期間沒有發現壓頭因化學
反應而失效的現象,也沒有發現壓頭機械斷裂和石墨化現象?
來金剛石壓頭使用的較高溫度可能與所選用的金剛石材質本身的
優劣,試驗期間真空度的高低以及選用的載荷大小有關。
在700~1000℃溫度范圍內還可選用燒結碳化物和剛玉作高
溫維氏壓頭材料。溫度更高時可采用人造藍寶石壓頭,它已用于
1700℃下的高溫顯微硬度試驗。
在真空狀態下進行高溫硬度試驗要注意兩個問題:(1)某些
金屬在高溫真空下會發生表面蒸發,這將影響壓痕的尺寸大小和
壓痕的清晰。(2)如果硬度計是采用外部加載裝置,則在真空狀
態下壓頭系統將產生一個附加的壓力,因此必須有一個能抵銷這
個附加壓力的裝置。在實際試驗中通常用惰性氣體來防止試驗表
面的氧化。在惰性氣體中加入少量的氫氣(如98%氦十2%氫)
對抑制容器中的氧氣十分有效。
保載時間的影響 前已提到,高溫硬度試驗是一種
局部受載下的壓入蠕變試驗,試樣一承載,蠕變行為即開始產生,
因此載荷保持時間對高溫硬度有直接的影響。隨著載荷保持時間
的延長,壓痕將逐漸增大,測得的硬度值則不斷下降。
鑒于試驗條件對高溫硬度值的影響很大,為了使硬度數據具
有可比性,必須注明其試驗條件,其中應包括:試驗載荷、壓頭材
料、試驗環境、載荷保持時間等。