摘要：采用Berkovich压头,在纳米压痕仪上对K9光学玻璃进行了变切深纳米刻划试验。为探究摩擦因数与脆塑转变的深度,基于非线性最小二乘法对法向力、切向力关于刻划深度进行了拟合,并利用相关系数r检验其可靠性。利用AFM和SEM对刻划沟槽表面形貌进行分析,刻划过程存在弹塑转变、塑性去除和脆性断裂三个阶段。基于Hertz接触理论求得K9玻璃弹塑转变深度,根据AFM和SEM的结果,以裂纹刚开始萌生作为脆塑转变点,获得脆塑转变的临界深度。基于脆塑转变深度,通过添加修正系数,改进WEI提出的脆塑转变表征方法,建立了用摩擦因数来表征K9玻璃脆塑转变的表达式。通过分析压头在刻划过程中与工件产生的摩擦区,对脆性断裂阶段裂纹的产生和裂纹方向与刻划方向近似呈60°进行了解释。

关键词：变切深纳米刻划 k9玻璃 去除特征 脆塑转变 

单位：哈尔滨工业大学机电工程学院; 哈尔滨150001