本試驗機為納米壓痕試驗機，廣泛應用于對材料的力學行程分析，高等院校研究分析。基于材料試驗機原理，但硬件配置均為進口，軟件功能復雜，數據分析處理功能強。相比國外進口的而言，此款試驗機有價格優勢。相比國內設備而言，功能強大，精度高。主要客戶為工程研究所、高等院校等。若需要具體配置以及技術參數可以咨詢我司。

試驗機簡介：

    本試驗機為納米壓痕試驗機，廣泛應用于對材料的力學行程分析研究，適合學院，研究所，高等院校，以及項目評估等。基于材料試驗機原理，但硬件配置均為進口，軟件功能復雜，數據分析處理功能強。相比國外進口的而言，此款試驗機有價格優勢。相比國內設備而言，功能強大，精度高。主要客戶為工程研究所、高等院校等。若需要具體配置以及技術參數可以咨詢我司。

一、納米壓痕試驗機主要技術參數

1、大試驗負荷： 600N；

2、測力精度等級：第三方計量0.5級，試驗機可以達0.2級；

3、位移精度：第三方計量0.5級，試驗機可以達0.2級；

4、位移分辨率：0.001毫米；

5、試驗大行程：50mm；

6、測試頭要求：直徑為0.7635 mm 的球形壓頭，所用材料為碳化鎢硬質合金；

7、測試速度：1~100mm/min

8、產品尺寸：W*D*H 550*450*650mm(約)

 二、納米壓痕試驗機軟件功能

1載荷-位移曲線

可以實現載荷加載-部分卸載-加載-部分卸載……的循環，試驗時的起始預加載載荷設定為53.378 N (即12.(Hbs ),壓頭壓入試樣測試表面前的行進速率設定為0.508 mm/s (即0.02 in/s)左右,靠近試樣測試表面時降低到0.127 mm/s (即0.005 in/s)左右,而當位移傳感器接觸到試樣基準面時,壓頭行進速率進一步降低到0.00533 mm/s (即0.00021 in/s)左右,然后壓頭保持該速率緩慢向下運動,待到壓頭開始平穩接觸測試表面時則進入預加載階段。當預加載載荷達到設定值時即停止加載,選擇“繼續試驗”后正式幵始自動球壓痕試驗。設置自動球壓痕試驗的大載荷、載荷加載與卸載的循環次數以及每次卸載載荷與當前載荷值的*后自動開始試驗,加載與卸載速率由系統自動控制,在完成后一次加載后,試驗機將把載荷*卸除并將橫梁及壓頭快速回升到遠離試樣測試表面的起始高度,單次自動球壓痕試驗正式結束,如下圖藍色部分是8個循環：

2真應力-應變曲線

自動球壓痕試驗獲得的載荷-位移曲線如圖所示,圖中僅列出了3個加、卸載循環周期。通過添加“部分卸載”環節,有助于確定每個加載循環點的總壓痕深度以及殘余壓痕深度。

如圖，hp為殘余壓痕深度；ht為總壓痕深度；該軟件可以將每個循環的卸載曲線延長并與橫坐標相交，交點為（hp，0），每個循環都對應一個hp值，記錄這些hp值；通過每個循環的卸載點作垂線并與橫坐標相交，交點為（ht，0），每個循環都對應一個ht值，記錄這些ht值。

 3屈服強度

3.1屈服強度計算

其中dt為總壓痕直徑；ht為總壓痕深度；D為壓頭直徑。

試驗過程中每一個加載、卸載循環周期都能測量到球壓頭的總壓入深度ht,并可根據上式將其轉化為總的壓痕直徑dt。根據載荷-位移曲線，每個ht都對應一個載荷P,以dt/D為橫坐標，P/dt²（Mpa）為縱坐標繪制換算屈服強度曲線，如下圖所示：

記錄當dt/D=1時的P/dt²值，該值即為A（材料壓痕參數），同時，該軟件也能夠在同一張圖里將多次試驗曲線疊加，如下圖所示：

上式為屈服強度計算公式。其中α_y為屈服強度；β_m為材料屈服系；B為屈服強度偏移參數。

在軟件中自行輸入相應β_m和B值就可以自動計算出屈服強度α_y。

3.2比較修正

因為上述β_m、B值是前人經驗所得，所以需要進行比較修正。要求：輸入一組材料實際屈服強度數值R，以及對應的A值，即可得到以A為橫坐標，以R為縱坐標的擬合曲線，通過該曲線可以得到新的β_m'、B',記錄并報出這兩個值。

4抗拉強度

ε_p=ln（1+ε）

上式中，ε_p為真應變，ε為工程應變，根據真應力-應變曲線的數據，將其橫坐標改為工程應變ε，繪制真應力-工程應變曲線：

圖中橫坐標為工程應變,縱坐標為真應力,圖中藍色曲線即為真應力-工程應變曲線。從真應力-工程應變曲線上的工程應變值為-1.00處畫一條切線(圖中綠色直線),切點縱坐標即為真應力值,而切線與縱坐標軸相交的點即為工程極限拉伸強度值α_u，記錄該α_u值。

同樣，要求能夠在同一張圖里將多次試驗曲線疊加。

5斷裂韌度

上式中，K_JC為斷裂韌度；E₂為材料彈性模量；s為載荷-位移曲線的斜率；D為壓頭直徑；h*為臨界下壓深度。

上式中，E_D為有效彈性模量；ν和ν_i分別表示材料和壓頭的泊松比; E₁為壓頭的彈性模量; Ac為壓頭和試樣的接觸的投影面積; L為壓痕試驗獲得的載荷-深度曲線中每次卸載曲線的卸載剛度，即卸載斜率。

根據載荷-位移曲線，將每個循環卸載時得到的ln( h_t) 和ln( E_D) 線性擬合就可以得到 h_t和E_D的關系。所以只要知道臨界的，就可得到臨界下壓深度h*。

f*為臨界孔洞率，根據上式則可算得臨界損傷變量M*和臨界彈性模量，從而根據擬合出來的ln( h_t)和ln( E_D)的線性關系式算出臨界下壓深度 h*，將其帶入式中即可求得斷裂韌度值 K_JC。

要求能夠將ln( h_t)和ln( E_D)線性擬合并繪制曲線，并且輸入f*值即得到值以及相應的h*值，并得到后的K_JC值。

同樣，要求能夠在同一張圖里將多次試驗曲線疊加。

三、數據分析

自行輸入表頭并設置表格參數生成表格，可將上述記錄的數據直接引用或自行輸入，軟件可自行計算偏差值