Page 113 - 《摩擦学学报》2021年第6期

898 摩 擦 学 学 报 第 41 卷

Scratch direction
Scratch direction
Spallation
ω S ω S

Pile up
200 μm 200 μm

(a) υ=5 mm/min (b) υ=50 mm/min

Fig. 10 Morphology of the groove of the 20th scratch at different scratch speed (F n =5 N)
图 10 不同划痕速度下，第20次划痕的凹槽形貌图(F n =5 N)

Sink-in Pile-up 160 Sink-in Pile-up
300 140

ω s or ω c /μm 300 ω c =42.2F n +111.57 (2.12, 201.03) H s or H c /MPa 120 H s =144.45F n −0.22

(2.22, 121.2)
100
ω s =63.74F n +66.01 0.19
100 H c =103.96F n
1 2 3 4 1 2 3 4
Normal, F n /N Normal, F n /N
(a) Scratch width under different normal load (b) Scratch hardness under different normal load

0.04

0.03 ε=0.009F n +0.003
Strain, ε

0.02

0.01

1 2 3 4
Normal, F n /N
(c) Strain under different normal load

Fig. 11 Relationship between scratch width, scratch hardness and strain and normal load (υ=4 mm/min)
图 11 划痕宽度，划痕硬度和应变与法向载荷的关系(υ=4 mm/min)

的量也增加，而ω 是划痕凹槽两侧堆积最高点之间的 稳定. H 随着F 的增加而增加，主要是应变ε=d /R增加
s
p
c
n
距离，见图1(b). F 与H 或H 的关系如图11(b)所示. 使得PC发生加工硬化现象. 利用上海钜晶公司生产的
c
s
n
H 随着F 的增加而降低，与Sinha等 [31] 的试验结果一 MHVKD-1 000显微硬度计测量PC 在0.1和0.25 N下的
s
n
致. 0.5与1 N的划痕硬度几乎相同，原因是F /ω 基本 努氏硬度值，其结果分别为148.41和136.96 MPa，与
2
n
s
相同；从1 N开始，在不同F 作用下，随着t增加，上一次 1 mm/min下0.5 N的H 接近，表明在较低F 和υ下，随着
s
n
n
划痕的堆积会被新的堆积推向外侧，且堆积量不同， F 增加，努氏硬度值降低，且q=2取值合理. Amitay-
n
2 [39]
F /ω 逐渐减小，导致H 随着F 的增加而呈降低趋势. Sadovsky等 利用努氏压痕法评估了几种聚合物的杨
s
s
n
n
另外，PC是一种低模量和低屈服强度的聚合物，随着 氏模量，并研究了努氏硬度与F 的关系，其中PC的
n
[31]
F 的增加H 会降低 . 图6(b)中f 随F 增加而降低，说 努氏硬度随着F 的增加而降低，可能是由于F 增加
s
n
n
n
n
明塑性变形逐渐占主导，导致较大F 下划痕硬度趋于 时，压痕面积增加，更多的缺陷暴露出来，导致硬度
n