※一部、英文及び仏文を自動翻訳した日本語訳を使用しています。
1 スコープ
ISO 14577 のこの部分は、薄いコーティングに適用されるナノ/マイクロ範囲での試験に特に適したコーティングの試験方法を規定しています。ただし、ISO 14577 のこのパートのこの方法を適用する必要はない.そのような場合の制限が与えられます。
この試験方法は、くぼみが試験片表面に対して垂直に行われる場合の単層の試験に限定されますが、個々の層またはグラデーションの厚さが指定された厚さよりも大きい場合、傾斜コーティングおよび多層コーティングも断面で測定できます。インデント プロセスの空間分解能。
試験方法は、特定の種類の材料に限定されません。金属および非金属コーティングは、ISO 14577 のこの部分の範囲に含まれています。ISO 14577 のこの部分では、コーティングという用語は、接続されている基板の特性とは異なる均一な特性を持つ任意の固体層を指すために使用されます。この方法では、コーティングの特性が押し込みの深さで一定であると仮定しています。構造サイズがくぼみサイズより小さい場合、複合コーティングは均質であると見なされます。
圧痕硬度の測定に関する ISO 14577 のこの部分の適用は、圧子がコーティング内で塑性変形が発生するのに十分小さい先端曲率半径を備えた角錐または円錐である場合にのみ可能です。粘弾性材料または重大なクリープを示す材料の硬度は、テストの実行にかかる時間に大きく影響されます。
注記 1 ISO 14577-1, ISO 14577-2, および ISO 14577-3 は、すべての力および変位範囲にわたるバルク材料の計装押込試験の使用法を定義しています。
注記 2ここで使用する分析では、インデントのパイルアップまたはシンクインを考慮していません。原子間力顕微鏡 (AFM) を使用してインデント形状を評価することで、インデント周辺の表面のパイルアップまたはシンクインの可能性を判断できます。これらの表面効果は、解析での接触領域の過小評価 (パイルアップ) または過大評価 (シンクイン) をもたらすため、測定結果に影響を与える可能性があります。パイルアップは通常、完全に加工硬化した材料で発生します。柔軟で延性のある材料の積み重ねは、コーティングの塑性変形ゾーンでの応力の制約により、より薄いコーティングで発生する可能性が高くなります。積み上げられた材料は、硬さの決定のための接触面積の効果的な増加をもたらすことが報告されていますが、積み上げられた材料はそれほど剛性のない挙動をするため、押し込み弾性率の決定についてはその効果はあまり顕著ではありません。 [1][2]
1 Scope
This part of ISO 14577 specifies a method for testing coatings which is particularly suitable for testing in the nano/micro range applicable to thin coatings. However, the application of this method of this part of ISO 14577 is not needed if the indentation depth is such a small fraction of the coating thickness that in any possible case a substrate influence can be neglected and the coating can be considered as a bulk material. Limits for such cases are given.
This test method is limited to the examination of single layers when the indentation is carried out normal to the test piece surface, but graded and multilayer coatings can also be measured in cross-section if the thickness of the individual layers or gradations is greater than the spatial resolution of the indentation process.
The test method is not limited to any particular type of material. Metallic and non-metallic coatings are included in the scope of this part of ISO 14577. In this part of ISO 14577, the term coating is used to refer to any solid layer with homogeneous properties different to that of a substrate it is connected to. The method assumes that coating properties are constant with indentation depth. Composite coatings are considered to be homogenous if the structure size is less than the indentation size.
The application of this part of ISO 14577 regarding measurement of indentation hardness is only possible if the indenter is a pyramid or a cone with a radius of tip curvature small enough for plastic deformation to occur within the coating. The hardness of visco-elastic materials or materials exhibiting significant creep will be strongly affected by the time taken to perform the test.
NOTE 1 ISO 14577-1, ISO 14577-2 and ISO 14577-3 define usage of instrumented indentation testing of bulk materials over all force and displacement ranges.
NOTE 2 The analysis used here does not make any allowances for pile-up or sink-in of indents. Use of Atomic Force Microscopy (AFM) to assess the indent shape allows the determination of possible pile-up or sink-in of the surface around the indent. These surface effects result in an under-estimate (pile-up) or over-estimate (sink-in) of the contact area in the analysis and hence may influence the measured results. Pile-up generally occurs for fully work-hardened materials. Pile-up of soft, ductile materials is more likely for thinner coatings due to the constraint of the stresses in the zone of plastic deformation in the coating. It has been reported that the piled up material results in an effective increase of the contact area for the determination of hardness, while the effect is less pronounced for the determination of indentation modulus, since the piled up material behaves less rigidly.[1][2]