钨钢压头形状与尺寸对于纳米压痕仪的影响

钨钢压头尖端的形状是影响纳米压痕仪精度最重要的因素之一，尤其是在压痕深度很浅的测试中影响更大。对于有着几何相似性的钨钢压头,理想形状的钨钢压头和非理想形状的钨钢压头在压入深度很浅时，结果有很大的不同。

在同样的压入深度下，非理想形状钨钢压头的实际接触面积远大于按尺寸计算的理想钨钢压头的接触面积，使得开始测量时有着较大摩擦力，使得材料抵抗变形能力增强。 

目前钨钢压头的种类较多，纳米压痕仪常用的是玻氏钨钢压头和楔形钨钢压头。理想玻氏钨钢压头为三棱锥形，但实际加工中很难做到钨钢压头锥面的三个面交于一点，往往在钨钢压头端部存在一定的曲率半径。

另外,在实际使用过程中，由于钨钢压头被磨损，钨钢压头端部曲率也是变化的，这个变化会产生一系列的影响：1.压痕深度在一定范围内时,不同压痕不具有几何相似性，测试结果的重复性差，可比性也差；2.增加了钨钢压头在初始压入时钨钢压头与被测材料之间的摩擦，使得产生同样压入深度时的载荷增加，产生压痕尺寸效应现象；3.最小塑性压入深度增加，即在产生相同压痕深度的条件下，卸载后可能没有残余变形。

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