Эффект размера отпечатка (ISE) — это наблюдение, что твердость имеет тенденцию к увеличению по мере уменьшения размера отпечатка в малых масштабах. Когда отпечаток (любая небольшая отметка, но обычно сделанная специальным инструментом) создается во время испытания материала, твердость материала не является постоянной. В малых масштабах материалы фактически будут тверже, чем в макромасштабе. Для обычного эффекта размера отпечатка, чем меньше отпечаток, тем больше разница в твердости. Эффект был замечен с помощью измерений наноиндентирования и микроиндентирования на различных глубинах. Дислокации увеличивают твердость материала за счет увеличения напряжения течения через механизмы блокировки дислокаций. [необходимо разъяснение] Материалы содержат статистически сохраненные дислокации (SSD), которые создаются однородной деформацией и зависят от материала и условий обработки. Геометрически необходимые дислокации (GND), с другой стороны, образуются в дополнение к статистически присутствующим дислокациям для поддержания непрерывности внутри материала.
Эти дополнительные геометрически необходимые дислокации (GND) еще больше увеличивают напряжение течения в материале и, следовательно, измеренную твердость. Теория предполагает, что на пластическое течение влияют как деформация, так и размер градиента деформации, испытываемого материалом. Меньшие отпечатки имеют более высокие градиенты деформации относительно размера пластической зоны и, следовательно, имеют более высокую измеренную твердость в некоторых материалах.
Для практических целей этот эффект означает, что твердость в режимах низкого микро и нано нельзя сравнивать напрямую, если измерять ее с использованием разных нагрузок. Однако преимущество этого эффекта в том, что его можно использовать для измерения эффектов градиентов деформации на пластичность. Было разработано несколько новых моделей пластичности с использованием данных исследований эффекта размера индентирования, которые можно применять к ситуациям с высоким градиентом деформации, таким как тонкие пленки.
Эта статья по инженерной тематике — заглушка. Вы можете помочь, расширив ее.