2.6. Калибровка функции определения площади алмаза.

Точное определение функции площади алмаза требует, чтобы предварительно были выполнены калибровки нагрузки, глубины и податливости машины. Неточная податливость системы будет влиять на точность калибровки функции площади алмаза (ФПА). Калибровка функции определения площади поверхности алмазной головки является важной для получения точных результатов индентирования.

Для выполнения калибровки ФПА необходим индентор Берковича, эталонный образец кварца и файл теста для этой калибровки. Процедура сбора данных подобна калибровке податливости машины. Схема индентирований проходит в более широком диапазоне нагрузок, которые создают набор данных для различных пластических глубин нагружения.

Производим контакт индентора с поверхностью кварца, затем отодвигаем образец от индентора на 25 мкм по оси Х (Х positive), на 25 мкм по осям Y либо Z в любом направлении. Запускаем следующую схему из 5 экспериментов по 8 – 10 индентирований.

Dwell time at max load 10 seconds

Thermal Drift Correction 60 seconds

Spacing between indentations 30 mm

После того, как схема экспериментов выполнена, проводим анализ данных, до этого удалив не нужные кривые (индентор попал на неровности в поверхности образца). Затем, выбираем Calibration – Diamond Area Function и добавляем файлы проведенной схемы экспериментов. Нажимаем Ok.

Просмотрим совпадение подобранной функции с необработанными данными, если существуют какие-либо плохие точки, которые лежат вне линии и искажают совпадение, передвиньте курсор на них и нажмите, чтобы удалить их из выборки. Когда подобранная функция совпадет с необработанными данными, сохраните ее с новым именем файла. Затем сделайте заново калибровку податливости машины (с новым файлом .DAF) и проведите заново анализ данных. Для калибровочного образца кварца стабильная калибровка ФПА будет давать постоянную твердость 8.76 ± 0.06 ГПа и постоянный приведенный модуль упругости 68.9 ± 0.3 ГПа на всем интервале нагрузок 0.5 – 200 мН.

Калибровка функции определения площади алмазной головки связывает реальную не идеальную площадь контакта алмаза с глубиной проникновения в калибровочный образец. Это включает в себя выполнение серии экспериментов индентирования на образце кварца. Цель калибровки – найти функцию, которая может быть использована на всем диапазоне нагрузок индентирования (0.5 – 200 мН), чтобы получить точные значения твердости и приведенного модуля упругости, которые учитывают изменения формы индентора. Калибровка определяет константы и в функции , где А – площадь контакта и - глубина контакта. Для идеального индентора Берковича и нм. Для реального индентора Берковича значения и типичны. Даже не смотря на то, что каждый алмаз незначительно отличается, эти значения являются единственным критерием.

Выбираем из меню программного обеспечения Analysis – Advanced –Indentation Results Profiler. Добавляем файлы калибровки ФПА.

В итоге, должны получиться следующие результаты калибровки.