專利名稱：：一種多相材料中各組成相微觀力學(xué)性能的測(cè)定方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種多相材料中各組成相微觀力學(xué)性能的測(cè)定方法，尤其涉及一種多相材料中各組成相彈性模量和硬度的測(cè)定方法。
背景技術(shù)：
：多相材料具有豐富多彩的組織性能，廣泛存在于自然界或工程界并被大量應(yīng)用于工程結(jié)構(gòu)。顧名思義，多相材料是顯微組織中至少包含兩種不同類型組成相的材料。這些組成相的微觀性能(包括微觀力學(xué)性能)及相比例(或含量，通常用體積分?jǐn)?shù)表示)對(duì)多相材料的宏觀性能(包括宏觀力學(xué)性能)具有決定性的影響。正是由于這個(gè)原因，人們才可以通過選擇不同的組成相以及通過調(diào)整各組成相的比例，開發(fā)，甚至設(shè)計(jì)出形形色色的多相材料以滿足各種不同的需要。顯然，了解各組成相的比例和微觀力學(xué)性能對(duì)于設(shè)計(jì)、研究、開發(fā)、改進(jìn)和使用多相材料具有重要的學(xué)術(shù)價(jià)值和實(shí)用意義。迄今為止，除了壓入技術(shù)以外，幾乎還沒有其它辦法可以直接測(cè)定多相材料中各組成相的微觀力學(xué)性能，而一般的壓入方法又難以避免邊界效應(yīng)或基底效應(yīng)的影響。所謂邊界效應(yīng)或基底效應(yīng)，是指在壓入測(cè)試某一組成相的過程中，即便是壓頭沒有直接接觸到相界或相鄰的異相晶粒，壓痕的彈性應(yīng)變場(chǎng)或塑性應(yīng)變場(chǎng)也可能與相界或相鄰的異相晶粒產(chǎn)生交互作用。一旦受到邊界效應(yīng)或基底效應(yīng)的影響，測(cè)試結(jié)果反映的就不再是該相的本征性能，而是包含或迭加了相界或其它組成相的貢獻(xiàn)。在各種常規(guī)壓入技術(shù)中，壓入深度最小的莫過于顯微硬度試驗(yàn)了。但即便是顯微硬度測(cè)試，其壓痕的最小尺度也有數(shù)微米甚至十幾微米，而其應(yīng)變場(chǎng)范圍更是超過幾十微米，這遠(yuǎn)大于絕大多數(shù)常用多相材料組成相的最小特征尺度(如等軸晶的平均直徑、纖維狀相的寬度等)。這就意味著利用常規(guī)的壓入技術(shù)(包括顯微硬度測(cè)試)很難測(cè)定鋼中各種組成相的微觀力學(xué)性能。目前，傳統(tǒng)或先進(jìn)多相材料(如鋼和復(fù)合材料等)都在向超細(xì)化發(fā)展。隨著尺度的減小，各組成相的影響越來越復(fù)雜，同時(shí)，對(duì)其中各組成相的測(cè)定需求也越來越強(qiáng)烈，但難度也越來越大。在這種情況下，納米壓入技術(shù)就成為解決上述問題的關(guān)鍵。納米壓入又稱為深度敏感技術(shù)，是近年來發(fā)展起來的一種新的壓入測(cè)試方法。該技術(shù)能夠以納牛和納米分辨率連續(xù)g制和測(cè)量載荷、位移，從而提供材料研發(fā)者所關(guān)心的一系列力學(xué)性能——例如，彈性模量(楊氏模量)、硬度、斷裂韌性、蠕變應(yīng)力指數(shù)等。目前，已經(jīng)有一些專利文獻(xiàn)介紹了利用納米壓入技術(shù)測(cè)試硬質(zhì)涂層硬度[CN1423115A]、硬膜與軟基底之間底的結(jié)合強(qiáng)度[US6339958]、薄膜的斷裂韌性[US6053034]、混凝土的力學(xué)性能[FR2796150]、材料的彈性模量[US2003094034，EP1314970]等方法。然而，有關(guān)納米壓入技術(shù)在測(cè)定多相材料中各組成相力學(xué)性能方面的應(yīng)用，至今尚未見諸專利文獻(xiàn)。這方面的應(yīng)用，僅見諸學(xué)術(shù)論文中。文獻(xiàn)[Surf.CoatingsTech.,133-134(2000)152-159]和[Biomaterials,23(2002)735-742]分別采用納米壓入技術(shù)測(cè)定了TiN-Si3N4—TiSi2納米復(fù)合材料和熔融石英增強(qiáng)齒科復(fù)合材料的力學(xué)性能，但試驗(yàn)采用了大壓痕，測(cè)定的是整個(gè)材料的宏觀性能而不是組成相的微觀性能。文獻(xiàn)[ThinSolidFilms,308-309(1997)297-303]利用壓入技術(shù)測(cè)定了雙相不銹鋼中鐵素體和奧氏體兩個(gè)組成相的彈性模量和硬度，但采用的試驗(yàn)方案是瞄準(zhǔn)組成相的某一個(gè)或若干個(gè)晶粒直接進(jìn)行壓入測(cè)試。由于該鋼的晶粒較粗大(鐵素體和奧氏體兩相的平均晶粒直徑分別為20jam和40pm)，瞄準(zhǔn)個(gè)別相的晶粒測(cè)試是可行的，但缺點(diǎn)是測(cè)試區(qū)域的選擇不是隨機(jī)的，這將導(dǎo)致測(cè)試結(jié)果缺乏統(tǒng)計(jì)意義。文獻(xiàn)[ScrMater,45(2001)1401-1406]利用納米壓入技術(shù)測(cè)定了超細(xì)晶粒X65管線鋼中鐵素體和馬氏體的彈性模量和硬度。為了瞄準(zhǔn)指定的相或測(cè)試區(qū)域，試驗(yàn)采用了原子力顯微鏡定位，但問題同樣是測(cè)試結(jié)果沒有統(tǒng)計(jì)意義。文獻(xiàn)[MaterSciEng，A328(2002)26-32]則利用納米壓入技術(shù)測(cè)定了TRIP鋼中鐵素體、貝氏體、奧氏體和馬氏體的硬度，但同樣采用了瞄準(zhǔn)個(gè)別晶粒測(cè)試的方案。鑒于晶體存在明顯的各向異性，而彈性模量和硬度對(duì)晶體取向又很敏感，按這樣的方案測(cè)定的只是個(gè)別晶體取向的性能，此乃以上三篇文獻(xiàn)的共同問題。此外，瞄準(zhǔn)個(gè)別晶粒定點(diǎn)測(cè)試不僅使得試驗(yàn)區(qū)域的選擇缺乏隨機(jī)性，而且增加了試驗(yàn)難度并使儀器化的自動(dòng)壓入測(cè)試的優(yōu)勢(shì)不能充分發(fā)揮。同時(shí)，在不具備原子力顯微鏡等高分辨率觀察或定位手段的情況下，"瞄準(zhǔn)"超細(xì)多相材料的晶粒的定點(diǎn)測(cè)試幾乎是不可能的。文獻(xiàn)[Proc.of2ndICASS2004，2(2004)179-182;北京禾斗技大學(xué)學(xué)報(bào)，26(2004)4-7;金屬學(xué)報(bào)，41(2005)287-290;Proc.of3rdICASS2006，(2006)824-829]等測(cè)定了低合金雙相鋼、低合金多相鋼和雙相不銹鋼中鐵素體、馬氏體、奧氏體和殘余奧氏體的彈性模量和硬度，采用的是隨機(jī)選擇測(cè)試區(qū)域、120個(gè)壓痕點(diǎn)呈12x10矩形網(wǎng)格排列的測(cè)試方案。這不僅便于儀器全自動(dòng)執(zhí)行批量壓入測(cè)試，而且測(cè)試結(jié)果具有明確的統(tǒng)計(jì)意義。遺憾的是，這些文獻(xiàn)沒有報(bào)道如何將測(cè)試得到的數(shù)據(jù)點(diǎn)分組并將數(shù)據(jù)組與組成相一一對(duì)應(yīng)起來，而這恰恰是測(cè)定多相材料組成相微觀力學(xué)性能的關(guān)鍵。
發(fā)明內(nèi)容因此，本發(fā)明的第一目的是提供一種可以測(cè)定多相材料中各組成相微觀力學(xué)性能的方法。本發(fā)明的第二目的是提供一種在各組成相力學(xué)性能存在顯著差別的條件下，通過納米壓入測(cè)試直接確定多相材料中各組成相微觀力學(xué)性能和含量(體積分?jǐn)?shù))的方法。本發(fā)明的第三目的是提供一種在各組成相力學(xué)性能差別不大但可以通過顯微鏡觀察確定測(cè)試點(diǎn)與組成相對(duì)應(yīng)關(guān)系的條件下，通過納米壓入測(cè)試及顯微鏡觀察確定多相材料中各組成相微觀力學(xué)性能的方法。本發(fā)明的第四目的是提供一種在各組成相力學(xué)性能差別不大同時(shí)又不能通過顯微鏡觀察確定測(cè)試點(diǎn)與組成相對(duì)應(yīng)關(guān)系的條件下，通過納米壓入測(cè)試及數(shù)據(jù)的線性分析確定多相材料(尤其是超細(xì)多相材料)中各組成相微觀力學(xué)性能的方法。為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是(1)準(zhǔn)備試樣；(2)選擇測(cè)試區(qū)域與測(cè)試網(wǎng)格；(3)將有效數(shù)據(jù)列表或做圖；(4)采用自然分組法、事后觀察法或線性分析法將有效數(shù)據(jù)分組，從而使數(shù)據(jù)組與組成相之間一一對(duì)應(yīng)；(5)確定各組成相的體積分?jǐn)?shù)、彈性模量和硬度。上述方案的關(guān)鍵步驟如圖l所示，具體內(nèi)容說明如下(1)制備待測(cè)多相材料的試樣，最好采用機(jī)械拋光或電解拋光方法準(zhǔn)備試樣的待測(cè)表面。(2)在試樣的待測(cè)面上隨機(jī)選擇w個(gè)測(cè)試區(qū)域("》1)，進(jìn)行納米壓入測(cè)試，各測(cè)試區(qū)域的測(cè)試點(diǎn)按照網(wǎng)格形式排列，網(wǎng)格結(jié)點(diǎn)與壓痕點(diǎn)之間一一對(duì)應(yīng)。這是本發(fā)明的關(guān)鍵步驟之一。不同測(cè)試區(qū)域的測(cè)試網(wǎng)格可以相同，也可以不相同?？偟膲喝霚y(cè)試點(diǎn)數(shù)AT為各個(gè)測(cè)試區(qū)域的測(cè)試點(diǎn)數(shù)之總和。7V不能太大，否則將因測(cè)試總量過大而不經(jīng)濟(jì)或降低測(cè)試效率；同時(shí)，AT又不能太小，否則將降低測(cè)試結(jié)果的可靠性或喪失統(tǒng)計(jì)意義。根據(jù)不同待測(cè)試多相材料的特點(diǎn)，W至少應(yīng)該大于10點(diǎn)，更好在50-500點(diǎn)之間，最好在100-250點(diǎn)之間。為了便于儀器全自動(dòng)執(zhí)行批量壓入測(cè)試，上述網(wǎng)格最好是/xJ矩形網(wǎng)格，其中/和《/分別表示網(wǎng)格的行數(shù)和列數(shù)。相鄰格點(diǎn)之間最好等間距，且網(wǎng)格間距g(即儀器全自動(dòng)執(zhí)行批量測(cè)試的步長(zhǎng))的大小與試樣中各組成相的尺度有關(guān)。g應(yīng)該略大于各組成相的最小特征尺度(如等軸晶的平均直徑、纖維狀相的寬度等)；同時(shí)，g還應(yīng)該大于最大壓入深度/^ax的20倍，以免相鄰壓痕點(diǎn)的彈性或塑性應(yīng)變場(chǎng)發(fā)生交互作用從而影響測(cè)試的可靠性。通常，g在/^ax的20-100倍之間，過大的間距會(huì)加大測(cè)試區(qū)域從而使得測(cè)量過程對(duì)試樣表面平整度的影響過于敏感。用/^.max表示納米壓入測(cè)試的最大取值深度，當(dāng)取值深度大于/^.max時(shí)，輸出結(jié)果由于不能排除邊界效應(yīng)或基底效應(yīng)影響而不能反映被測(cè)相自身的本征性能。采用卸載曲線法測(cè)量彈性模量和硬度時(shí)，&max=/^ax;采用"連續(xù)剛度測(cè)量"法時(shí)，//^/i^;a.max《；zmax，這里&和/^分別為彈性模量和硬度取值范圍[/^對(duì)應(yīng)的下限和上限壓入深度。Aa,n^不宜過小，否則受壓頭曲率半徑、試樣表面粗糙度、環(huán)境濕度等因素的影響過大；同時(shí)，&max也不宜過大，否則難以排除邊界效應(yīng)或基底效應(yīng)。為此，/2uax應(yīng)該小于各組成相最小特征尺度的1/10。綜合考慮以上諸因素，Zza.皿應(yīng)該在10-500nm之間，更好在25-250nm之間，最好在50-200nm之間。(3)完成上述w個(gè)區(qū)域總計(jì)7V次壓入測(cè)試后，利用納米壓入測(cè)試儀器的配套軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行初始分析，剔除壞點(diǎn)后得到M個(gè)有效彈性模量￡-硬度//數(shù)據(jù)對(duì)(數(shù)據(jù)點(diǎn))。將全部有效數(shù)據(jù)點(diǎn)按照某種方式(例如，按照硬度由高到低排序)列表或在平面直角坐標(biāo)系中畫散點(diǎn)圖。A^至少應(yīng)該大于10，更好在50-500之間，最好在100-250之間。(4)將上述總計(jì)iVe個(gè)有效數(shù)據(jù)點(diǎn)分成p組，確保數(shù)據(jù)組與組成相之間一一對(duì)應(yīng)。這是本發(fā)明的又一關(guān)鍵步驟。鑒于任何測(cè)試都不可避免地存在數(shù)據(jù)波動(dòng)(測(cè)量誤差)，同時(shí)如果組成相是晶體，其彈性模量和硬度都具有一定的各向異性，而測(cè)試區(qū)域內(nèi)的晶粒又具有各種取向，因此，由一個(gè)或若干個(gè)測(cè)試區(qū)域獲得的某一組成相的彈性模量或硬度測(cè)量數(shù)據(jù)就不可能是一個(gè)單值，而必定存在一個(gè)分布。在/7組數(shù)據(jù)(對(duì)應(yīng)p個(gè)組成相)中，某一組數(shù)據(jù)(某一組成相)的有效彈性模量￡和硬度//數(shù)據(jù)對(duì)的集合記為{(&，(￡2,7/2)，(￡3，//3)，，CEm,//m)}，其中m為相應(yīng)組成相的有效數(shù)據(jù)點(diǎn)數(shù)目。分組的結(jié)果可以用于檢驗(yàn)納米壓入測(cè)試方案的有效性。檢驗(yàn)的準(zhǔn)則是任意一個(gè)組成相對(duì)應(yīng)的有效數(shù)據(jù)點(diǎn)數(shù)m都不小于5，最好大于10;否則，測(cè)試結(jié)果的統(tǒng)計(jì)意義不明顯。以Mmin表示所有組成相對(duì)應(yīng)的有效數(shù)據(jù)點(diǎn)數(shù)目的最小值，如果附min〈5，可以增加一個(gè)或若干個(gè)新的測(cè)試區(qū)域進(jìn)行補(bǔ)測(cè)；如果附^<5且不能進(jìn)行補(bǔ)測(cè)，己經(jīng)執(zhí)行的納米壓入測(cè)試方案無(wú)效，測(cè)試結(jié)果不具有統(tǒng)計(jì)意義，但可以作為參考值。分組的方法有3種，依次為(a)自然分組法、(b)事后觀察法和(c)線性分析法(a)自然分組法適用于組成相性能相差懸殊的多相材料。這類材料的納米壓入測(cè)試的有效數(shù)據(jù)點(diǎn)自然分組，且數(shù)據(jù)組與組成相之間一一對(duì)應(yīng)。(b)事后觀察法可以用于組成相性能相差不大的多相材料。這類材料的納米壓入測(cè)試有效數(shù)據(jù)點(diǎn)未自然分組，但具備對(duì)壓痕點(diǎn)進(jìn)行事后觀察的條件從而可以逐點(diǎn)確定其屬性——亦即一一確定每個(gè)壓痕點(diǎn)的對(duì)應(yīng)相。這樣，最終可以實(shí)現(xiàn)全部有效數(shù)據(jù)點(diǎn)的分組。所述的條件包括壓入測(cè)試后壓痕點(diǎn)可以識(shí)別、組成相較粗大且特征明顯、具備某種可以同時(shí)清晰觀察到壓痕點(diǎn)和組成相的手段(如光學(xué)顯微鏡或掃描電子顯微鏡)。(c)線性分析法可以用于組成相性能相差不大的多相材料，特別是其中的超細(xì)多相材料。這類材料的納米壓入測(cè)試的有效數(shù)據(jù)點(diǎn)未自然分組，同時(shí)又不具備通過事后觀察確定各壓痕點(diǎn)屬性的條件。其要點(diǎn)是作為一級(jí)近似，在彈性模量五-硬度/f散點(diǎn)圖中劃一條(或多條)直線作為分界線，從而把數(shù)據(jù)點(diǎn)分成兩組(或多組)，并最終使數(shù)據(jù)組與組成相之間一一對(duì)應(yīng)。設(shè)分界線在￡-//坐標(biāo)系中的方程為h糾(1)其中"和6為直線的斜率和截距。確定了fl和6，就等于確定了上述直線。確定fl和6的依據(jù)包括>有效數(shù)據(jù)點(diǎn)在散點(diǎn)圖中呈現(xiàn)出的自然分組傾向或跡象；>所造成的誤判(亦即將數(shù)據(jù)點(diǎn)與組成相之間錯(cuò)誤地對(duì)應(yīng)起來)的概率最小；>各組成相含量(或體積分?jǐn)?shù))——如果已知的話；>材料科學(xué)(包括物理冶金)規(guī)律或常識(shí)——例如，雙相鋼中馬氏體的硬度高于鐵素體；>其它可資參考的信息(如文獻(xiàn)報(bào)道、多個(gè)同類試樣比對(duì)等)。(5)完成有效數(shù)據(jù)分組后，就可以按組確定各組成相的體積分?jǐn)?shù)/、彈性模量￡和硬度//了?；谂c定量金相計(jì)點(diǎn)法同樣的統(tǒng)計(jì)學(xué)原理(體視學(xué))，任意一組數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的組成相的體積分?jǐn)?shù)/的統(tǒng)計(jì)值為/=1。乂如上所述，任意一個(gè)組成相的彈性模量￡或硬度//測(cè)量值的集合為{(￡1,//1)，(五2,//2),(￡3，//3)，……，(￡m，/fm)}。通常，該集合可以用統(tǒng)計(jì)平均值及其分布范圍來描述。該組數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)組成相的彈性模量和硬度統(tǒng)計(jì)平均值五mean和//mean分別為乙an=丄￡《和H咖an=丄^>,;相應(yīng)的分布范圍分別為[￡min，五讓]和[^in，加1=1附i=lHmax]，其中min和max分別表示最小和最大。綜上所述，本發(fā)明與其它專利文獻(xiàn)或?qū)W術(shù)文獻(xiàn)的根本區(qū)別有三點(diǎn)其一，隨機(jī)選擇測(cè)試區(qū)域且每個(gè)測(cè)試區(qū)域內(nèi)的測(cè)試點(diǎn)按照網(wǎng)格排列，這既確保了測(cè)試結(jié)果的統(tǒng)計(jì)意義，又便于儀器全自動(dòng)執(zhí)行批量壓入測(cè)試；其二，在彈性模量硬度//平面直角坐標(biāo)系中畫散點(diǎn)圖，從而使納米壓入測(cè)試數(shù)據(jù)的分組更加直觀且便于解析；其三，采用自然分組法、事后觀察法或線性分析法進(jìn)行數(shù)據(jù)分組,從而解決了測(cè)試數(shù)據(jù)與組成相之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系判斷的難題問題，其中的線性分析法更是本發(fā)明的獨(dú)創(chuàng)。同時(shí)，本發(fā)明的方法不僅可以避免邊界效應(yīng)或基底效應(yīng)的影響從而獲得各組成相的本征性能，而且因?yàn)榛诮y(tǒng)計(jì)學(xué)(體視學(xué))原理而能夠反映各組成相性能的分布。此外，本發(fā)明的方法，不要求對(duì)樣品做腐蝕顯示(當(dāng)然做也可以)，更不要求將各組成相分離出來，樣品制備簡(jiǎn)單易操作(只拋光即可)。本發(fā)明提供的上述方法可以同時(shí)測(cè)定多相材料中各組成相的含量、彈性模量和硬度，測(cè)定過程簡(jiǎn)便、靈活、自動(dòng)化程度高，測(cè)定的結(jié)果直觀、可靠、具有統(tǒng)計(jì)意義，特別適用于包括雙相鋼、多相鋼、聚合物、生物材料和復(fù)合材料等人造或天然多相材料，尤其是超細(xì)多相材料中各組成相彈性模量和硬度等微觀力學(xué)性能的測(cè)定。下面通過實(shí)施例并結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明加以進(jìn)一步詳細(xì)說明。圖l本發(fā)明的提供的測(cè)定方法的關(guān)鍵步驟示意圖。圖2實(shí)施例1的GCrl5鋼的透射電子顯微鏡照片，顯示基體鐵素體相(F)中分布有球狀碳化物(滲碳體，e)。圖3實(shí)施例1的有效數(shù)據(jù)散點(diǎn)圖，其中的數(shù)據(jù)點(diǎn)自然分組。圖4實(shí)施例2的鑄造態(tài)雙相不銹鋼光學(xué)顯微鏡照片，顯示基體鐵素體相(F)中分布有粗大的樹枝狀?yuàn)W氏體相(A)。圖5實(shí)施例2的有效數(shù)據(jù)散點(diǎn)圖。圖6實(shí)施例2的一組壓痕點(diǎn)的光學(xué)顯微鏡照片。圖7實(shí)施例2的有效數(shù)據(jù)散點(diǎn)圖和實(shí)施例3的兩相分界線(直線)，其中實(shí)心數(shù)據(jù)點(diǎn)對(duì)應(yīng)奧氏體相(A)，空心數(shù)據(jù)點(diǎn)對(duì)應(yīng)鐵素體相(F)。圖8實(shí)施例4的鍛造態(tài)雙相不銹鋼光學(xué)顯微鏡照片，顯示基體鐵素體相(F)中分布有島狀?yuàn)W氏體相(A)。圖9實(shí)施例4的彈性模量￡-硬度散點(diǎn)圖，其中的直線是借用實(shí)施例3的兩相的分界線。圖10實(shí)施例5的低合金雙相鋼的掃描電子顯微鏡照片，顯示基體鐵素體相(F)中分布有馬氏體第二相(M)。圖ll實(shí)施例5的有效數(shù)據(jù)散點(diǎn)圖，其中的細(xì)實(shí)線是鐵素體相的￡-//關(guān)系回歸直線，粗實(shí)線是兩相的近似分界線。圖12實(shí)施例6的低合金雙相鋼的掃描電子顯微鏡照片，顯示基體鐵素體相(F)中分布有馬氏體第二相(M)。圖13實(shí)施例6的有效數(shù)據(jù)散點(diǎn)圖，其中的細(xì)實(shí)線是鐵素體相的E-7f關(guān)系回歸直線，粗實(shí)線是兩相的近似分界線。圖14實(shí)施例7的多相鋼的掃描電子顯微鏡照片，顯示基體鐵素體相(F)中分布有殘余奧氏體和馬氏體相(AR+M)。圖15實(shí)施例7的有效數(shù)據(jù)散點(diǎn)圖，其中的細(xì)實(shí)線是鐵素體相的￡-//關(guān)系回歸直線，橫向粗實(shí)線是鐵素體相(F)與殘余奧氏體+馬氏體相(AR+M)的近似分界線，垂直粗實(shí)線是殘余奧氏體相(AR)與馬氏體相(M)的近似分界線。圖16實(shí)施例8的全部8支不同鉛筆芯的有效數(shù)據(jù)散點(diǎn)圖，其中的直線是其中軟硬相的近似分界線。圖17實(shí)施例8的8支不同鉛筆芯各自的有效數(shù)據(jù)散點(diǎn)圖，其中所有直線都來自圖16中的同一條近似分界線。具體實(shí)施方式實(shí)施例l:待測(cè)的多相材料為球化退火態(tài)GCrl5軸承鋼，其顯微組織如圖2所示，基體鐵素體相(F)中分布有球狀碳化物(滲碳體，e)，顆粒的平均直徑為0.5pm。納米壓入測(cè)試的具體方案見表1。將所獲得的119個(gè)有效數(shù)據(jù)點(diǎn)按硬度由高至低的順序列于表2?？梢?，前9個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)自成一組(表中左上角粗線框內(nèi))，其硬度明顯高于其余數(shù)據(jù)點(diǎn)。如果將上述119個(gè)有效數(shù)據(jù)繪于平面直角坐標(biāo)系中，就得到如圖3所示的￡-//散點(diǎn)圖。由此可以更直觀地看出，的確有9個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)自成一組(圖中上部)，其硬度明顯高出。由于mwf9〉5,前述納米壓入測(cè)試方案(見表l)有效，測(cè)試結(jié)果(見表3)具有統(tǒng)計(jì)意義。表1本發(fā)明各實(shí)施例由儀器全自動(dòng)執(zhí)行的批量納米壓入測(cè)試方案<table>tableseeoriginaldocumentpage13</column></row><table>注g網(wǎng)格間距，/ja.max最大取值深度，總的壓入測(cè)試點(diǎn)數(shù)。表2實(shí)施例1測(cè)定的彈性模量五(GPa)和硬度//(GPa)值序號(hào)五//序號(hào)五if序號(hào)五//序號(hào)五123216,3312064.23612373.77911933.53225114.9322044.23622043.77922113.5322614.6332014.22632073.74932133.51425214.4342014.20641983.70942303.4923814.1351964.20652153.70952073.49621213.4361964.18662013.70962073.47了23911.7371984.15671953.70972263.47820010.7382274.14682093.65981903.4792339.50392224.13692133.65992123.46102235.97402294.04701913.651002053.45111945.77412134.02712013.641011813.43(為節(jié)省空間，中間這部分?jǐn)?shù)據(jù)省略)292234.28592043.79891993.551191712.88302054.27602143.78901943.54120剔除一個(gè)壞點(diǎn)在本實(shí)施例中，由于待測(cè)的多相材料(GCd5鋼)中的兩相(基體鐵素體與碳化物)的硬度相差懸殊，數(shù)據(jù)自然分組。這樣，利用本發(fā)明的方法，不僅可以測(cè)定各組成相的彈性模量和硬度值，同時(shí)還可以確定各組成相的比例(含量，體積分?jǐn)?shù))。實(shí)施例2:待測(cè)的多相材料為鑄造態(tài)的鐵素體-奧氏體雙相不銹鋼，其顯微組織如圖4所示，基體鐵素體相(F)中分布有粗大的樹枝狀?yuàn)W氏體相(A)。納米壓入測(cè)試的具體方案見表1，測(cè)試所獲得的228個(gè)有效數(shù)據(jù)點(diǎn)的散點(diǎn)圖見圖5?？梢?，這些數(shù)據(jù)點(diǎn)未自然分組，但由于該鋼為鑄造態(tài)組織，樹枝晶十分粗大(見圖4)。這就很容易在壓入測(cè)試后通過光學(xué)顯微鏡觀察("事后觀察")一一判斷出圖6中各壓痕點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的組成相進(jìn)而確定圖5中各數(shù)據(jù)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的組成相，判斷的最終結(jié)果示于圖7。由于wmiri=82〉5，前述納米壓入測(cè)試方案(見表l)有效，測(cè)試結(jié)果(見表3)具有統(tǒng)計(jì)意義。實(shí)施例3(實(shí)施例2的線性分析結(jié)果)由于數(shù)據(jù)點(diǎn)沒有自然分組，實(shí)施例2采用了事后觀察法(圖6)判斷數(shù)據(jù)點(diǎn)與各組成相之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系(圖7)。分析圖7，如果在圖中劃一條直線把數(shù)據(jù)點(diǎn)分成兩組，則該分界線左側(cè)的數(shù)據(jù)點(diǎn)絕大多數(shù)對(duì)應(yīng)奧氏體相(A)、右側(cè)的數(shù)據(jù)點(diǎn)絕大多數(shù)對(duì)應(yīng)鐵素體相(F)。這就意味著，在沒有條件進(jìn)行"事后觀察"的情況下，可以采用線性分析法近似判斷數(shù)據(jù)點(diǎn)與各組成相之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系。在求解公式(1)所示的分界線方程時(shí)，要確保被誤判的數(shù)據(jù)點(diǎn)(亦即將數(shù)據(jù)點(diǎn)與組成相之間錯(cuò)誤地對(duì)應(yīng)起來)總數(shù)最少。由此，確定圖7中的直線方程如下//=0.層匿_^(2)此分界線誤判的數(shù)據(jù)點(diǎn)(亦即位于直線左側(cè)的鐵素體相點(diǎn)以及位于右側(cè)的奧氏體相點(diǎn))總數(shù)為16，誤判的概率為16/228=7%。由于mmi^74〉5，前述納米壓入測(cè)試方案(見表l)有效，測(cè)試結(jié)果(見表3)具有統(tǒng)計(jì)意義?？梢?，結(jié)果與由事后觀察法獲得的結(jié)果很接近。實(shí)施例4:待測(cè)的多相材料為鍛造態(tài)的鐵素體-奧氏體雙相不銹鋼。該鋼由實(shí)施例2(和3)的鑄造態(tài)雙相不銹鋼鍛造而來，其化學(xué)成分與實(shí)施例2和3的相同。該鋼的顯微組織如圖8所示，基體鐵素體相(F)中分布有島狀?yuàn)W氏體相(A)，比鑄造態(tài)組織(見圖4)細(xì)而均勻。納米壓入測(cè)試的具體方案見表1，測(cè)試所獲得的119個(gè)有效數(shù)據(jù)點(diǎn)的散點(diǎn)圖見圖9。可見，這些數(shù)據(jù)點(diǎn)同樣未自然分組。同時(shí)，由于該鋼為晶粒細(xì)小的鍛造態(tài)組織(見圖8)，很難象實(shí)施例2那樣進(jìn)行"事后觀察"，而只能進(jìn)行線性分析。由于本實(shí)施例的鋼的化學(xué)成分與實(shí)施例2和3相同，這里就直接應(yīng)用實(shí)施例3的直線，即公式(2)作為圖9中奧氏體和鐵素體兩相的分界線。由于附^=52>5，前述納米壓入測(cè)試方案(見表l)有效，測(cè)試結(jié)果(見表3)具有統(tǒng)計(jì)意義。本發(fā)明測(cè)得的組成相含量(鐵素體的體積分?jǐn)?shù)為44%)與定量金相結(jié)果(鐵素體的體積分?jǐn)?shù)，46±6%)之間的偏差小于10%。實(shí)施例S:待測(cè)的多相材料為鐵素體-馬氏體低合金雙相鋼。該鋼的顯微組織如圖10所示，其中基體鐵素體相(F)和馬氏體第二相(M)的平均晶粒直徑分別約為3拜禾卩1(im。納米壓入測(cè)試的具體方案見表1，測(cè)試所獲得的120個(gè)有效數(shù)據(jù)點(diǎn)的散點(diǎn)圖見圖11。可以判定，圖11中左上部的十余點(diǎn)當(dāng)對(duì)應(yīng)于較硬的馬氏體相。定量金相結(jié)果表明，該鋼的馬氏體相體積分?jǐn)?shù)約為13.3%，因此，圖ll中對(duì)應(yīng)于馬氏體相的數(shù)據(jù)點(diǎn)應(yīng)該在15-16個(gè)之間。下面采用線性分析方法確定分界線直線方程。第一步，由于鋼中馬氏體的硬度明顯高于鐵素體，如果將16個(gè)硬度最高的數(shù)據(jù)點(diǎn)去掉，剩下的104個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)應(yīng)該絕大多數(shù)對(duì)應(yīng)于鐵素體。第二步，由于低合金鋼中鐵素體的硬度隨著彈性模量的增加而增大，作為一級(jí)近似，可以將二者看作線性關(guān)系。利用前述的104個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)進(jìn)行線性回歸，得到直線方程//=0.035五-1.75。第三步，近似認(rèn)為馬氏體與鐵素體的分界線與上述直線方程平行，同時(shí)已知分界線左上方的數(shù)據(jù)點(diǎn)為15-16個(gè)，這樣就最終確定分界線直線方程為/7=0.035五-0.85——圖11中的粗實(shí)線。由于附mi^15〉5，前述納米壓入測(cè)試方案(見表l)有效，測(cè)試結(jié)果(見表3)具有統(tǒng)計(jì)意義。實(shí)施例6:待測(cè)的多相材料為另外一種鐵素體-馬氏體低合金雙相鋼，其顯微組織如圖12所示，其中鐵素體相(F)和馬氏體相(M)的平均晶粒直徑分別為3.0拜和1.3拜。納米壓入測(cè)試的具體方案見表1，測(cè)試所獲得的238個(gè)有效數(shù)據(jù)點(diǎn)的散點(diǎn)圖見圖13。可見，與實(shí)施例5類似，數(shù)據(jù)點(diǎn)雖然明顯分成兩組，但組與組之間的界限不清。定量金相結(jié)果表明，該鋼的馬氏體相體積分?jǐn)?shù)約為11%，因此，圖11中對(duì)應(yīng)于馬氏體相的數(shù)據(jù)點(diǎn)應(yīng)該在26-27個(gè)之間。采用與實(shí)施例5類似的線性分析方法確定分界線直線方程為//=0.026五-0.15——圖13中的粗實(shí)線。由于wmin=25〉5，前述納米壓入測(cè)試方案(見表l)有效，測(cè)試結(jié)果(見表3)具有統(tǒng)計(jì)意義。待測(cè)的多相材料為鐵素體-馬氏體-殘余奧氏體多相鋼，其顯微組織如圖14所示，采用定量金相法測(cè)定鐵素體的體積分?jǐn)?shù)約為82%、穆斯堡爾譜分析測(cè)定殘余奧氏體的體積分?jǐn)?shù)約為7%;這樣，馬氏體的體積分?jǐn)?shù)就約為11%。該鋼的晶粒不是等軸晶，其中鐵素體的長(zhǎng)短軸分別為2.5pm和0.5pm，馬氏體和殘余奧氏體的長(zhǎng)短軸分別為1.0nm和0.3|um。納米壓入測(cè)試的具體方案見表1，測(cè)試所獲得的238個(gè)有效數(shù)據(jù)點(diǎn)的散點(diǎn)圖見圖15。根據(jù)物理冶金規(guī)律或常識(shí)，馬氏體、殘余奧氏體和鐵素體三相的硬度依次降低，因此可以推斷，圖15中下部的密集數(shù)據(jù)點(diǎn)應(yīng)當(dāng)對(duì)應(yīng)于最軟的基體鐵素體相，上部的點(diǎn)絕大多數(shù)對(duì)應(yīng)于較硬的馬氏體和殘余奧氏體相。為了簡(jiǎn)化分析，把馬氏體和殘余奧氏體看做一個(gè)組成相，其體積分?jǐn)?shù)為18%(=11%+7%)，對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)點(diǎn)為43點(diǎn)。這樣，鐵素體相與馬氏體+殘余奧氏體相之間的分界線就可以采用與實(shí)施例5類似的線性分析方法確定，最終獲得分界線直線方程為//=0.0185￡+1.9。根據(jù)物理冶金規(guī)律或常識(shí)，奧氏體相的彈性模量較低，因此進(jìn)一步假定殘余奧氏體相與馬氏體相之間的分界線為垂直線(￡=208)。這樣，43個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)中，彈性模量最低的16(=238x7%)個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)對(duì)應(yīng)于殘余奧氏體相，其余的27個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)對(duì)應(yīng)于馬氏體相。由于附^=16>5，前述納米壓入測(cè)試方案(見表l)有效，測(cè)試結(jié)果(見表3)具有統(tǒng)計(jì)意義。表3本發(fā)明各實(shí)施例測(cè)定的組成相體積分?jǐn)?shù)/、彈性模量E和硬度/f的統(tǒng)計(jì)平均值及其分布范圍一覽表<table>tableseeoriginaldocumentpage18</column></row><table>注iVe為總的有效數(shù)據(jù)點(diǎn)數(shù)，m為組成相對(duì)應(yīng)的有效數(shù)據(jù)點(diǎn)數(shù)，Wmin為所有組成相對(duì)應(yīng)的有效數(shù)據(jù)點(diǎn)數(shù)目的最小值。實(shí)施例8:待測(cè)的多相材料為8支硬度不同的鉛筆，每支鉛筆的筆芯都是由軟硬兩相組成的。這8支鉛筆的序號(hào)為P1、P2、P3、……、P8，且序號(hào)越大筆芯的硬度越高。納米壓入測(cè)試的具體方案見表1，測(cè)試所獲得的434個(gè)有效數(shù)據(jù)點(diǎn)的散點(diǎn)圖見圖16?？梢钥隙ǖ氖牵瑘D中左下角最密集的數(shù)據(jù)點(diǎn)應(yīng)該對(duì)應(yīng)于較軟的筆芯基體相；其余的數(shù)據(jù)點(diǎn)對(duì)應(yīng)于較硬的第二相。假定所有鉛筆軟硬相的分界線相同，根據(jù)圖16的分組趨勢(shì)或跡象以及鉛筆的硬度序列關(guān)系，采用線性分析方法確定分界線直線方程為//=0.00755￡+0.5。將該直線應(yīng)用于各支鉛筆芯的五-W散點(diǎn)圖(圖17)，由此得到各個(gè)鉛筆芯中硬相體積分?jǐn)?shù)、彈性模量和硬度值，見表3和表4。由于Wmi^6〉5，納米壓入測(cè)試方案(表l)有效。表4實(shí)施例8的8支鉛筆筆芯中各組成相的彈性模量、硬度和硬相的體積分?jǐn)?shù)鉛筆序號(hào)硬相軟相硬相體積分?jǐn)?shù)，％五，GPa//,GPa有效點(diǎn)數(shù)GPa//,GPa有效點(diǎn)數(shù)Pl24.41.3611.40.254811.1P222.41.1710.60.204114.6P330.01.2916.50.285115.0P430.91.91713.00.253632.1P536.22.71813.30.243534.0P636.31.72017.50.303337.7P730.72.12513:40.283144,6P827.61.62710.50.273047.權(quán)利要求1.一種多相材料中各組成相微觀力學(xué)性能的測(cè)定方法，其特征在于，所述的測(cè)定方法包括下列步驟(1)制備待測(cè)多相材料的試樣；(2)在試樣的待測(cè)面上隨機(jī)選擇測(cè)試區(qū)域進(jìn)行納米壓入測(cè)試，測(cè)試區(qū)域內(nèi)的測(cè)試點(diǎn)按照網(wǎng)格形式排列，網(wǎng)格結(jié)點(diǎn)與壓痕點(diǎn)之間一一對(duì)應(yīng)；(3)對(duì)納米壓入測(cè)試結(jié)果進(jìn)行初始分析，得到總計(jì)Ne個(gè)有效彈性模量E-硬度H數(shù)據(jù)對(duì)(數(shù)據(jù)點(diǎn))，將全部Ne個(gè)有效數(shù)據(jù)匯總列表或在E-H平面直角坐標(biāo)系中畫散點(diǎn)圖；(4)將上述Ne個(gè)有效數(shù)據(jù)點(diǎn)分組，數(shù)據(jù)組與組成相之間一一對(duì)應(yīng)；(5)按所述的數(shù)據(jù)組確定各組成相的體積分?jǐn)?shù)和微觀力學(xué)性能。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多相材料中各組成相微觀力學(xué)性能的測(cè)定方法，其特征在于，所述的試樣制備步驟包括對(duì)試樣的待測(cè)表面進(jìn)行拋光處理。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的多相材料中各組成相微觀力學(xué)性能的測(cè)定方法，其特征在于，所述的試樣待測(cè)表面拋光處理為機(jī)械拋光。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多相材料中各組成相微觀力學(xué)性能的測(cè)定方法，其特征在于，所述的測(cè)試區(qū)域?yàn)?—10個(gè)。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的多相材料中各組成相微觀力學(xué)性能的測(cè)定方法，其特征在于，所述的測(cè)試區(qū)域?yàn)?—5個(gè)。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多相材料中各組成相微觀力學(xué)性能的測(cè)定方法，其特征在于，所述的測(cè)試點(diǎn)網(wǎng)格為矩形。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的多相材料中各組成相微觀力學(xué)性能的測(cè)定方法，其特征在于，所述的矩形網(wǎng)格相鄰格點(diǎn)之間的間距相等且在所述的納米壓入測(cè)試最大壓入深度的20-100倍之間。8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的多相材料中各組成相微觀力學(xué)性能的測(cè)定方法，其特征在于，所述的矩形網(wǎng)格結(jié)點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的批量納米壓入測(cè)試由儀器全自動(dòng)執(zhí)行。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多相材料中各組成相微觀力學(xué)性能的測(cè)定方法，其特征在于，所述的納米壓入測(cè)試的最大取值深度&max在10-500nm之間，釆用卸載曲線法測(cè)量彈性模量和硬度時(shí)，/^.max等于最大壓入深度/Zmax;采用"連續(xù)剛度測(cè)量"法時(shí)，A^/^《/^mM《/2n^，這里/Zi和/^分別為彈性模量和硬度取值范圍[/2i，/g對(duì)應(yīng)的下限和上限壓入深度。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的多相材料中各組成相微觀力學(xué)性能的測(cè)定方法，其特征在于，所述的納米壓入測(cè)試的最大取值深度/^.max在25-250nm之間。11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的多相材料中各組成相微觀力學(xué)性能的測(cè)定方法，其特征在于，所述的納米壓入測(cè)試的最大取值深度&max在50-200nm之間。12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多相材料中各組成相微觀力學(xué)性能的測(cè)定方法，其特征在于，所述總的有效數(shù)據(jù)點(diǎn)數(shù)iVe在10-250之間。13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的多相材料中各組成相微觀力學(xué)性能的測(cè)定方法，其特征在于，所述總的有效數(shù)據(jù)點(diǎn)數(shù)M在50-500之間。14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的多相材料中各組成相微觀力學(xué)性能的測(cè)定方法，其特征在于，所述總的有效數(shù)據(jù)點(diǎn)數(shù)M在100-250之間。15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多相材料中各組成相微觀力學(xué)性能的測(cè)定方法，其特征在于，所述的分組方法為自然分組法。所述的自然分組法適用于組成相性能相差懸殊的多相材料，這類材料的納米壓入測(cè)試的有效數(shù)據(jù)點(diǎn)自然分組，且數(shù)據(jù)組與組成相之間一一對(duì)應(yīng)。16.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多相材料中各組成相微觀力學(xué)性能的測(cè)定方法，其特征在于，所述的分組方法為事后觀察法，所述的事后觀察法是指在完成納米壓入測(cè)試后對(duì)所述的壓痕點(diǎn)進(jìn)行觀察，并逐點(diǎn)確定其屬性，即一一確定每個(gè)壓痕點(diǎn)與組成相之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系。17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的多相材料中各組成相微觀力學(xué)性能的測(cè)定方法，其特征在于，所述的在完成納米壓入測(cè)試后對(duì)壓痕點(diǎn)進(jìn)行觀察是借助光學(xué)顯微鏡或者掃描電子顯微鏡實(shí)現(xiàn)的。18.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多相材料中各組成相微觀力學(xué)性能的測(cè)定方法，其特征在于，所述的分組方法為線性分析法。所述的線性分析法是指在所述的彈性模量￡-硬度//散點(diǎn)圖中劃一條(或多條)直線H作為分界線，其中a和b分別是直線的斜率和截距，從而把數(shù)據(jù)點(diǎn)分成兩組或多組，并最終使數(shù)據(jù)組與組成相之間一一對(duì)應(yīng)。19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的多相材料中各組成相微觀力學(xué)性能的測(cè)定方法，其特征在于，所述的分界線應(yīng)該確保分組所造成的誤判概率,即將數(shù)據(jù)點(diǎn)與組成相之間錯(cuò)誤地對(duì)應(yīng)起來的概率最小，且其最小概率不大于10%。20.根據(jù)權(quán)利要求18所述的多相材料中各組成相微觀力學(xué)性能的測(cè)定方法，其特征在于，所述的分界線應(yīng)該確保依據(jù)該分組所獲得的各組成相含量或體積分?jǐn)?shù)與己知相含量或體積分?jǐn)?shù)之間的偏差最小，且其最小偏差不大于100/。。21.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多相材料中各組成相微觀力學(xué)性能的測(cè)定方法，其特征在于，所述的有效數(shù)據(jù)點(diǎn)分組結(jié)果用于對(duì)納米壓入測(cè)試方案的有效性進(jìn)行檢驗(yàn)，所述的檢驗(yàn)準(zhǔn)則是任意一個(gè)組成相對(duì)應(yīng)的有效數(shù)據(jù)點(diǎn)數(shù)不少于5個(gè)。22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的多相材料中各組成相微觀力學(xué)性能的測(cè)定方法，其特征在于，所述的有效數(shù)據(jù)點(diǎn)分組結(jié)果用于對(duì)納米壓入測(cè)試方案的有效性進(jìn)行檢驗(yàn)，所述的檢驗(yàn)準(zhǔn)則是任意一個(gè)組成相對(duì)應(yīng)的有效數(shù)據(jù)點(diǎn)數(shù)不少于10個(gè)。23.根據(jù)權(quán)利要求21所述的多相材料中各組成相微觀力學(xué)性能的測(cè)定方法，其特征在于，所述的任意一個(gè)組成相對(duì)應(yīng)的有效數(shù)據(jù)點(diǎn)數(shù)如果少于5個(gè)，則增加一個(gè)或若干個(gè)新的測(cè)試區(qū)域進(jìn)行補(bǔ)測(cè)。24.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多相材料中各組成相微觀力學(xué)性能的測(cè)定方法，其特征在于，所述的按數(shù)據(jù)組確定任意一個(gè)組成相的體積分?jǐn)?shù)，該組成相體積分?jǐn)?shù)的統(tǒng)計(jì)值其中7Ve和w分別為總的有效數(shù)據(jù)點(diǎn)數(shù)和該組成相對(duì)應(yīng)的有效數(shù)據(jù)點(diǎn)數(shù)目。25.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多相材料中各組成相微觀力學(xué)性能的測(cè)定方法，其特征在于，所述的按數(shù)據(jù)組確定任意一個(gè)組成相的微觀力學(xué)性能，其中彈性模量的統(tǒng)計(jì)平均值和分布范圍分別為<formula>formulaseeoriginaldocumentpage4</formula>式中m是所述的組成相對(duì)應(yīng)的有效數(shù)據(jù)點(diǎn)數(shù)目，五,是該組成相對(duì)應(yīng)的有效數(shù)據(jù)對(duì)中第/(lS^m)個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的彈性模量值，min和max分別表示最小和最大。26.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多相材料中各組成相微觀力學(xué)性能的測(cè)定方法，其特征在于，所述的按數(shù)據(jù)組確定任意一個(gè)組成相的微觀力學(xué)性能，其中硬度的統(tǒng)計(jì)平均值和分布范圍分別為式中m是所述的組成相對(duì)應(yīng)的有效數(shù)據(jù)點(diǎn)數(shù)目，^是該組成相對(duì)應(yīng)的有效數(shù)據(jù)對(duì)中第z'(lSSm)個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的硬度值，min和max分別表示最小和最大。全文摘要一種多相材料中各組成相微觀力學(xué)性能的測(cè)定方法。包括(1)制備待測(cè)多相材料試樣；(2)在試樣待測(cè)面上隨機(jī)選擇一或若干個(gè)測(cè)試區(qū)域進(jìn)行納米壓入測(cè)試，測(cè)試點(diǎn)按網(wǎng)格形式排列，網(wǎng)格結(jié)點(diǎn)與壓痕點(diǎn)之間一一對(duì)應(yīng)；(3)對(duì)測(cè)試結(jié)果進(jìn)行初始分析，得到總計(jì)N_e個(gè)有效彈性模量E-硬度H數(shù)據(jù)對(duì)，將數(shù)據(jù)匯總列表或在E-H平面直角坐標(biāo)系中畫散點(diǎn)圖；(4)將上述N_e個(gè)有效數(shù)據(jù)點(diǎn)分組，數(shù)據(jù)組與組成相之間一一對(duì)應(yīng)；(5)按數(shù)據(jù)組確定各組成相體積分?jǐn)?shù)和微觀力學(xué)性能。由此，可簡(jiǎn)便、靈活地同時(shí)測(cè)定多相材料中各組成相含量、彈性模量和硬度，測(cè)定結(jié)果直觀、可靠，特別適用于多相鋼、聚合物、生物材料及復(fù)合材料等多相材料中各組成相的微觀力學(xué)性能的測(cè)定。文檔編號(hào)G06F19/00GK101231227SQ200710036709公開日2008年7月30日申請(qǐng)日期2007年1月22日優(yōu)先權(quán)日2007年1月22日發(fā)明者弼史,宋洪偉,楊曉萍,王秀芳申請(qǐng)人:寶山鋼鐵股份有限公司