近日，河南科技大学高端轴承摩擦学技术与应用国家地方联合工程实验室提出了一种基于纳米压痕技术检测残余应力的方法。研究成果以“Characterization of residual stress and its effect on mechanical properties of nickel–based single crystal superalloys by nanoindentation”为题，发表于《Intermetallics》期刊。文章主要作者为实验室吉新阔讲师*，宋晨飞教授，陆焕焕讲师和周志丹讲师等。

本项工作基于压入接触力学及晶体塑性力学理论的框架，提出了利用纳米压痕技术检测残余应力的方法。采用不同形状的压头来测量镍基单晶高温合金残余压应力的大小，并表征压残余应力对镍基单晶高温合金力学响应的影响。利用圆柱平底压头获得的折合模量，计算加载阶段锥形压头的压痕硬度和实际投影接触面积，从而避免压痕下沉或堆积效应的影响。进一步根据Nix-Gao模型和锥形压头的实际投影接触面积，可以重构加载阶段锥形压头的压痕载荷-深度曲线，该曲线避免了压痕尺寸效应的影响。基于重构后的压痕载荷-深度曲线，根据加载阶段锥形压头的加载功差别计算残余压应力的大小，并进行了有效验证。

论文链接：https://doi.org/10.1016/j.intermet.2025.108911