用高温硬度测定碳化硅单晶高温蠕变-截面分析显微镜
为了用高温硬度来测定碳化硅单晶的高温蠕变行为,还测定了不
同保载时间下的高温硬度。在整个试验期间没有发现压头因化学
反应而失效的现象,也没有发现压头机械断裂和石墨化现象。看
来金刚石压头使用的较高温度可能与所选用的金刚石材质本身的
优劣,试验期间真空度的高低以及选用的载荷大小有关。
在700~1000℃温度范围内还可选用烧结碳化物和刚玉作高
温维氏压头材料。温度更高时可采用人造蓝宝石压头,它已用于
1700℃下的高温显微硬度试验。
在真空状态下进行高温硬度试验要注意两个问题:(1)某些
金属在高温真空下会发生表面蒸发,这将影响压痕的尺寸大小和
压痕的清晰。(2)如果硬度计是采用外部加载装置,则在真空状
态下压头系统将产生一个附加的压力,因此必须有一个能抵销这
个附加压力的装置。在实际试验中通常用惰性气体来防止试验表
面的氧化。在惰性气体中加入少量的氢气(如98%氦十2%氢)
对抑制容器中的氧气十分有效。
保载时间的影响 前已提到,高温硬度试验是一种
局部受载下的压入蠕变试验,试样一承载,蠕变行为即开始产生,
因此载荷保持时间对高温硬度有直接的影响。随着载荷保持时间
的延长,压痕将逐渐增大,测得的硬度值则不断下降。
鉴于试验条件对高温硬度值的影响很大,为了使硬度数据具
有可比性,必须注明其试验条件,其中应包括:试验载荷、压头材
料、试验环境、载荷保持时间等。