【技术实现步骤摘要】
介观尺度成形极限拉伸试样及制备方法及力学测量方法
[0001]本申请涉及应变测量
，特别涉及介观尺度成形极限拉伸试样及制备方法及力学测量方法。
技术介绍
[0002]介观尺度下，当金属薄板在厚度方向上的晶粒个数减小至临界值时，例如对于纯铜薄板这一值为～4，金属薄板的塑性变形能力将快速降低，出现尺寸效应这一现象。而通过法向加载的方式，对试样的厚度方向上施加压力，试样在变形过程中除受到试样长度方向的拉应力外，还受到垂直于试样表面的压应力，有助于愈合材料在变形过程中的微裂纹，提高其塑性变形能力，有助于提升塑性微成形工艺的成形能力。但是由于法向加载的压应力与介观尺度尺寸效应的耦合作用，材料的塑性变形行为与应变演化行为发生变化。此时，需要一种有效的应变标识与测量方法来研究材料的应变演化行为。
[0003]由于在介观尺度下，试样尺寸很小，其特征尺寸处微米、亚微米尺度，因此，传统的丝网印刷方式绘制在试样上绘制的网格由于线宽较大，无法准确标识变形后试样的应变分布。而且，法向加载时摩擦条件也是其变形行为的影响因素，需要在试样表面...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种介观尺度成形极限拉伸试样，其设有夹持部(42)和中间测试部(41)，其特征在于，在所述中间测试部(41)的表面磁控溅射金属镀膜(8)，所述金属镀膜(8)为多个介观尺寸的微小几何图形，呈阵列式分布，且所述金属镀膜(8)的厚度不超过300nm。2.根据权利要求1所述的介观尺度成形极限拉伸试样，其特征在于，所述拉伸试样(4)为哑铃形或者圆形试样。3.根据权利要求1所述的介观尺度成形极限拉伸试样，其特征在于，所述金属镀膜(8)为多个介观尺寸的微小圆形，呈矩形阵列分布。4.根据权利要求3所述的介观尺度成形极限拉伸试样，其特征在于，所述金属镀膜(8)的直径D0为100μm，位于行或列的方向上相邻两个所述金属镀膜(8)之间的最短距离L为50μm。5.根据权利要求1
‑
4任一项所述的介观尺度成形极限拉伸试样，其特征在于，所述拉伸试样(4)为纯铜、纯铝、铜合金、铝合金的其中一种，所述金属镀膜(8)为纯钛、纯铜、纯金、银、铝的其中一种；所述金属镀膜(8)与所述拉伸试样(4)的颜色对比鲜明。6.制备权利要求1
‑
5任一项所述的介观尺度成形极限拉伸试样的方法，其特征在于，其包括以下步骤：(1)制备所述拉伸试样(4)，所述拉伸试样(4)的厚度D不超过0.5mm；(2)制备金属镀膜成形板(2)，所述金属镀膜成形板(2)为板状结构，其开设有多个介观尺寸的微小几何图形的第一通孔(21)，所述第一通孔(21)呈阵列式分布，所述第一通孔(21)与所述金属镀膜(8)的大小及分布相适配；(3)将所述金属镀膜成形板(2)紧密覆盖贴合在所述拉伸试样(4)的中间测试部(41)的表面；(4)将所述拉伸试样(4)连同所述金属镀膜成形板(2)一起放入磁控溅射设备的磁控溅射腔室内，在位于所述第一通孔(21)的底部的所述中间测试部(41)的表面磁控溅射所述金属镀膜(8)，所述金属镀膜(8)与所述拉伸试样(4)颜色对比鲜明；控制所述金属镀膜(8)的厚度不超过300nm；完成磁控溅射后，将所述拉伸试样(4)连同所述金属镀膜成形板(2)一起从所述磁控溅射设备取出；(5)将所述金属镀膜成形板(2)与所述拉伸试样(4)相互分离，获得可进行微观拉伸的介观尺度成形极限拉伸试样。7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述步骤(1)采用电火花线切割加工方法制备所述拉伸试样(4)，所述拉伸试样(4)制备完成后，对所述拉伸试样(4)的表面进行预处理；所述预处理方法采用电化学腐蚀的方法，使用抛光液去除其表面氧化层，所述抛光液为纯度99.5％的无水酒精、磷酸与蒸馏水按照1:1:2的比例配置。8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述步骤(2)采用激光切割方法制备所述金属镀膜成形板(2)，所述金属镀膜成形板(2)的厚度不大于0.1mm，所述第一通孔(21)为圆形通孔，且所述第一通孔(21)的孔径为100μm，呈矩形阵列式分布，位于行或列的方向上相邻两个第一通孔(21)的圆心间距为150μm；在所述第一通孔(21)的孔壁上沿向外倒有第一斜角(211)，所述第一斜角(211)的角度α为45
°
，在位于所述第一斜角(211)下部的所述第一通孔(21)的孔壁设有第二斜角(212)，且所述第二斜角(212)的角度β小于第一斜角(211)的角度α。
9.根据权利要求6所述的...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈刚，王瀚，张鹏，朱强，王传杰，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学威海，
类型：发明
国别省市：
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