基于纳米压痕疲劳实验的微晶玻璃脆塑转变研究

编号：NMJS04143

篇名：基于纳米压痕疲劳实验的微晶玻璃脆塑转变研究

作者：王景贺； 李顺增； 宋晓莉； 宋玮； 王洪祥； 李淑萍

关键词：光学设计； 微晶玻璃； 脆塑转变； 疲劳失效； 断裂韧性

机构： 哈尔滨工业大学机电工程学院； 西安飞行自动控制研究所

摘要： 微晶玻璃是制造大型空间望远镜、激光陀螺仪的重要材料,但微晶玻璃在超精密加工的过程中,工件内部会产生亚表层损伤,制约了微晶玻璃的光学性能。利用压痕法研究微晶玻璃产生裂纹脆塑转变临界条件,并在此基础上利用循环纳米压痕实验,研究了加工疲劳对材料脆塑转变的影响规律,以及疲劳状态下微晶玻璃临界压力的变化规律和疲劳因素对临界磨削深度的影响。研究结果表明,磨削循环过程使工件表面产生累积的机械损伤,致使微晶玻璃材料断裂韧性减小,导致塑性域降低;微晶玻璃材料表面产生裂纹的临界压力载荷与循环次数有关,循环次数越多,临界压力载荷越小。在此理论基础上确定了脆塑转变临界磨削条件。研究结果为改善光学元件的表面质量提供了一定的参考。