本文標題："機械加工陶瓷硬度為微觀應力測量多功能顯微鏡"
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機械加工陶瓷硬度為微觀應力測量多功能顯微鏡
在鋼和一些其他合金的高速機械加工過程中，在切削材料(磨
料)和工件材料之間的接觸區(qū)顯然會發(fā)生擴散．在研磨或切割的高
溫下，如磨料與工件材料之間有化學親和力，則磨料粒子和被加
工材料新表面的接觸將促進強烈的擴散．一些研究者進行了理論
上的研究，證明機械加工過程中生成的擴散層厚度很薄，為岫的
數(shù)量級．所以用一般的金相方法很難檢測出這些擴散層．
我們采用硬度試驗方法來研究相互接觸的配對材料之間的相
互擴散作用，以圓錐形或角錐形壓頭代表磨料使其壓入試驗材料
．壓頭(由磨粒制成)的尖端和試樣放在真空室中同時進行加熱．
在要求的溫度下，壓頭落下并在一定的加載下壓入試樣，則壓頭
和試件材料之間開始相互作用．經(jīng)過一段時間后使壓頭與試件脫
離接觸，它們將分別冷卻．研究接觸區(qū)域有可能推測它們之間相
互作用的特性．
陶瓷硬度為其微觀屈服應力的一種量度，同樣為其抗壓強度
的一個限制因子．這種觀點確實符合于對機械加工滑移的觀察，
同樣也符合于磨削方向?qū)姸鹊挠绊懀擞^點也還清楚地符合于
硬度和磨損，耐磨性以及沖擊特性的相互關(guān)系，因為微觀尺度上
的壓縮屈服也以相同的方式影響所有的這些方面，正如它和硬度
的聯(lián)系一樣．
玻璃中的變形機理(如象在壓入中)是不清楚的．致密化是明顯地
非體積守恒，它顯然和一些體積守恒的流變過程一同發(fā)生，其相
對程度隨玻璃而定．這些過程的相對作用的不定性，以及每一個
基本機理的不定性使玻璃的形象復雜化．但是Ernsberger的壓縮
數(shù)據(jù)清楚地表明，象致密化這種非彈性過程在玻璃破壞方面是重
要的，而且當其在給定的應力或應力范圍下開始或變得明顯時，
它顯然和屈服相似．此外，在限制條件下的數(shù)據(jù)表明，在硬度壓
入下的和在壓縮中的致密化之間符合得很好．這樣，硬度可能是
變形開始的一個有效量度，與機制的平衡無關(guān)．在考慮濕氣對硬
度的影響時，已經(jīng)表明一些玻璃由硬度推導出屈服應力的Marsh硬
度理論一般是適用的的．因而，Marsh理論及其在估計一些玻璃的
極限強度方面的應用更值得加以注意．還有，水分對硬度的顯著
影響和已指出的硬度和抗壓強度的關(guān)系，都指出水分對抗壓強度
的可能影響值得研究．這樣，達到破裂或在機械加工時，施加壓
縮應力和硬度有關(guān)，這在理論和實際上都是重要的．這些關(guān)系和
作為微觀屈服應力量度的硬度顯然是一致的，特別是在結(jié)晶體內(nèi)
．單晶或多晶材料的抗拉(或抗彎)應力(屈服，斷裂，截距應力)
和硬度的相互關(guān)系也提出微觀塑性．直接的證據(jù)證實了在許多較
軟的單晶體和多晶體中的這種微觀塑性效應，因而表明下列的可
能性值得嚴加注意，即由容易活化的滑移系或?qū)\晶系控制許多較
硬材料的拉力性能。特別是在考慮由熱膨脹或彈性各向異性引起
內(nèi)應力的時候
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