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Plasticity size effects in nanoindentation

机译：纳米压痕的可塑性尺寸效应

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摘要

In conventional continuum mechanics, the yield behavior of a material is size independent. However, in nanoindentation, plasticity size effects have been observed for many years, where a higher hardness is measured for smaller indentation size. In this paper we show that there was a size effect in the initiation of plasticity, by using spherical indenters with different radii, and that the length scale at which the size effect became significant depended on the mechanism of plastic deformation. For yield by densification (fused silica), there was no size effect in the nanoindentation regime. For phase transition (silicon), the length scale was of the order tens of nanometers. For materials that deform by dislocations (InGaAs/InP), the length scale was of the order a micrometer, to provide the space required for a dislocation to operate. We show that these size effects are the result of yield initiating over a finite volume and predict the length scale over which each mechanism should become significant.
机译：在传统的连续力学中，材料的屈服特性与尺寸无关。然而，在纳米压痕中，已经观察到可塑性尺寸效应很多年，其中较小的压痕尺寸测得较高的硬度。在本文中，我们表明，通过使用具有不同半径的球形压头，在可塑性的引发中存在尺寸效应，并且尺寸效应变得显着的长度尺度取决于塑性变形的机理。对于通过致密化（熔融二氧化硅）的产率，在纳米压痕方案中没有尺寸效应。对于相变（硅），长度标度为几十纳米。对于因位错而变形的材料（InGaAs / InP），其长度尺度约为微米，以提供位错运行所需的空间。我们表明，这些尺寸效应是在有限体积上引发产量的结果，并预测了每种机制应变得重要的长度尺度。

著录项

  • 来源
    《Journal of Materials Research》 |2004年第1期|p.137-142|共6页
  • 作者

    A.J. Bushby; D.J. Dunstan;

  • 作者单位

    Department of Materials, Centre for Materials Research, Queen Mary, University of London, London E1 4NS, United Kingdom;

  • 收录信息 美国《科学引文索引》(SCI);美国《工程索引》(EI);美国《生物学医学文摘》(MEDLINE);
  • 原文格式 PDF
  • 正文语种 eng
  • 中图分类 工程材料学;
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