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Nanoindentation creep testing: Advantages and limitations of the constant contact pressure method

Minnert, Christian ; Durst, Karsten (2024)
Nanoindentation creep testing: Advantages and limitations of the constant contact pressure method.
In: Journal of Materials Research, 2022, 37 (2)
doi: 10.26083/tuprints-00023578
Artikel, Zweitveröffentlichung, Verlagsversion

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Kurzbeschreibung (Abstract)

Different loading protocols have been developed in the past to investigate the creep properties of materials using instrumented indentation testing technique. Recently, a new indentation creep method was presented, in which the contact pressure is kept constant during the creep test segment, similar to the constant stress applied in a uniaxial creep experiment. In this study, the results of constant contact pressure creep tests are compared to uniaxial and constant load hold indentation creep experiments on ultrafine grained Cu and CuAl5. The constant contact pressure method yields similar stress exponents as the uniaxial tests, down to indentation strain rates of 10⁻⁶ s⁻¹, whereas the constant load hold method results mainly in a relaxation of the material at decreasing applied pressures. Furthermore, a pronounced change in the power law exponent at large stress reductions is found for both uniaxial and constant contact pressure tests, indicating a change in deformation mechanism of ultrafine grained metals.

Typ des Eintrags: Artikel
Erschienen: 2024
Autor(en): Minnert, Christian ; Durst, Karsten
Art des Eintrags: Zweitveröffentlichung
Titel: Nanoindentation creep testing: Advantages and limitations of the constant contact pressure method
Sprache: Englisch
Publikationsjahr: 24 September 2024
Ort: Darmstadt
Publikationsdatum der Erstveröffentlichung: 2022
Ort der Erstveröffentlichung: Berlin
Verlag: Springer International Publishing
Titel der Zeitschrift, Zeitung oder Schriftenreihe: Journal of Materials Research
Jahrgang/Volume einer Zeitschrift: 37
(Heft-)Nummer: 2
DOI: 10.26083/tuprints-00023578
URL / URN: https://tuprints.ulb.tu-darmstadt.de/23578
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Herkunft: Zweitveröffentlichung DeepGreen
Kurzbeschreibung (Abstract):

Different loading protocols have been developed in the past to investigate the creep properties of materials using instrumented indentation testing technique. Recently, a new indentation creep method was presented, in which the contact pressure is kept constant during the creep test segment, similar to the constant stress applied in a uniaxial creep experiment. In this study, the results of constant contact pressure creep tests are compared to uniaxial and constant load hold indentation creep experiments on ultrafine grained Cu and CuAl5. The constant contact pressure method yields similar stress exponents as the uniaxial tests, down to indentation strain rates of 10⁻⁶ s⁻¹, whereas the constant load hold method results mainly in a relaxation of the material at decreasing applied pressures. Furthermore, a pronounced change in the power law exponent at large stress reductions is found for both uniaxial and constant contact pressure tests, indicating a change in deformation mechanism of ultrafine grained metals.

Freie Schlagworte: Nanoindentation, Creep, Strain rate sensitivity, Severe plastic deformation, Ultrafine grained microstructure, Copper alloys
Status: Verlagsversion
URN: urn:nbn:de:tuda-tuprints-235789
Sachgruppe der Dewey Dezimalklassifikatin (DDC): 500 Naturwissenschaften und Mathematik > 530 Physik
500 Naturwissenschaften und Mathematik > 540 Chemie
Fachbereich(e)/-gebiet(e): 11 Fachbereich Material- und Geowissenschaften
11 Fachbereich Material- und Geowissenschaften > Materialwissenschaft
11 Fachbereich Material- und Geowissenschaften > Materialwissenschaft > Fachgebiet Physikalische Metallkunde
Hinterlegungsdatum: 24 Sep 2024 09:32
Letzte Änderung: 25 Sep 2024 08:44
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