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首页> 外文期刊>Journal of Materials Research >A model for the indentation size effect in polycrystalline alloys coupling intrinsic and extrinsic length scales
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A model for the indentation size effect in polycrystalline alloys coupling intrinsic and extrinsic length scales

机译：耦合内在和外在长度尺度的多晶合金中压痕尺寸效应的模型

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The measured hardness of a metal crystal depends on a variety of length scales. Microstructural features, such as grain size and precipitate spacing, determine the intrinsic material length scale. Extrinsic (test) length scales, such as the indentation depth, lead to the indentation size effect (ISE), whereby it is typically found that smaller is stronger. Nix and Gao [J. Mech. Phys. Solids 46, 411 (1998)] developed a widely used model for interpreting the ISE based on forest hardening in single crystalline pure metals. This work extends that model to consider the hardness of polycrystals and alloys, as well as introducing a finite limit to the hardness at very small extrinsic length scales. The resulting expressions are validated against data from the literature. It is shown that a reasonable estimate of the intrinsic material length scale can be extracted from a suite of hardness tests conducted across a range of indentation depths using spherical indenters of various radii.
机译：金属晶体的测量硬度取决于各种长度标尺。微观结构特征，例如晶粒尺寸和沉淀物间距，决定了材料固有的长度尺度。外在的（测试）长度尺度（例如压痕深度）会导致压痕尺寸效应（ISE），因此通常会发现较小的强度更高。尼克斯和高[J.机甲物理[Solids 46，411（1998）]开发了一种用于基于单晶纯金属中森林硬化的解释ISE的广泛使用的模型。这项工作扩展了该模型，以考虑多晶和合金的硬度，并在非常小的外在长度尺度上引入了有限的硬度限制。相对于文献数据验证了所得的表达式。结果表明，可以通过使用各种半径的球形压头在一系列压痕深度范围内进行的一系列硬度测试，提取出固有材料长度尺度的合理估计值。

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