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Determinación de las propiedades mecánicas de láminas delgadas de CuSn6

Las láminas / tiras de bronce se utilizan para una gran variedad de aplicaciones industriales, desde contactos eléctricos y membranas hasta elementos de resorte e interruptores. La industria de procesamiento requiere láminas CuSn 6 con características cada vez más específicas, por ejemplo, capacidad de carga mecánica significativamente mayor. Para garantizar una calidad constante se deben determinar las características mecánicas de las láminas.

Las características mecánicas de las láminas metálicas finas se pueden determinar utilizando la prueba de nanoidentación (según la norma DIN ISO 14577). Para este propósito, las láminas se fijan sobre una superficie lisa y estable. Sin embargo, si la lámina se aplica de manera desigual o si una burbuja de aire queda atrapada debajo de ella, la lámina se doblará mientras se mide, causando una medición errónea de la profundidad de la identación, agregando un porcentaje adicional elástico pero inconsistente al resultado de la medición.

Con el dispositivo especial de sujeción de láminas de FISCHER, las láminas metálicas delgadas de hasta 200 µm de grosor se pueden sujetar fácilmente sobre un cilindro evitando cualquier fijación crítica. 

Las mediciones en tres tiras de bronce (CuSn6) de diferentes durezas se llevaron a cabo con la ayuda del dispositivo de sujeción de aluminio. El grosor de las láminas varió de 75 μm a 170 μm. La Tabla 1 muestra los parámetros medidos para estas tiras.

Resultados de medición de las propiedades mecánicas de tres tiras de CuSn6. Se muestran el valor medio, la desviación estándar y el coeficiente de variación para cada parámetro.
    HM
(dureza Martens)
N / mm2
HIT
(dureza de indentación)
N / mm2
HV
(dureza Vickers derivada
de HIT)
EIT / (1-vs2)
(módulo de indentación elástica) GPa
ηIT
(deformación elástica)%
tira 1 X. 1006 1179 111 97 9
  s 19.9 27.6 2.6 10.7 1.0
  V% 1.9 2.3 2.3 11.0 11.2
tira 2 X. 1116 1311 124 105 9
  s 16.8 24.5 2.3 4.0 0.5
  V% 1.5 1.9 1.9 3.8 5.4
tira 3 X. 1573 1916 181 108 12
  s 71.8 88.5 8.4 8.0 0.8
  V% 4.6 4.6 4.6 7.4 6.6

Las propiedades mecánicas de las láminas metálicas finas se pueden determinar de manera precisa y concluyente con la prueba de nanoidentación. Para este fin, FISCHER proporciona el sistema de medición FISCHERSCOPE® HM2000 y un dispositivo de sujeción de aluminio para una preparación óptima de la muestra. Para obtener más información, póngase en contacto con su representante local de FISCHER.

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