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| 高速钢上TiN涂层残余应力的曲率测试和有限元分析 | |
| 引用本文： | 弓满锋,乔生儒,卢国锋,姬浩,LYASHENKO B A. 高速钢上TiN涂层残余应力的曲率测试和有限元分析[J]. 机械工程学报, 2010, 46(6). DOI: 10.3901/JME.2010.06.100 |
| 作者姓名： | 弓满锋 乔生儒 卢国锋 姬浩 LYASHENKO B A |
| 作者单位： | 1. 西北工业大学超高温结构复合材料国家重点实验室,西安,710072;湛江师范学院机电工程系,湛江,524048 2. 西北工业大学超高温结构复合材料国家重点实验室,西安,710072 3. 乌克兰国家科学院强度问题研究所,基辅,01014,乌克兰 |
| 基金项目： | 国家自然科学基金(50772089);;高等学校学科创新引智计划(B08040)资助项目 |
| 摘 要： | 采用多弧离子镀在W6Mo5Cr4V2高速钢上沉积五种不同厚度TiN涂层,用曲率法和有限元法研究TiN涂层残余应力和构成。结果表明涂层厚度对其残余应力有很大影响,特别是对本征应力。当涂层厚度从3μm变化到11μm时,TiN涂层总残余应力分布在-3.12～-2.29GPa之间;热应力分布在-1.96～-1.92GPa之间;本征应力分布在-1.17～-0.37GPa之间。其中热应力所占的比例较大,约占62%～68%。当膜基比ξ0.017时,总残余应力随ξ的增加呈非线性增加;当ξ=0.017时,该值达到最大值-3.12GPa;当ξ0.017时,该值随ξ的增加而下降。造成这种变化的主要原因是涂层本征应力受涂层结构影响较大,随着涂层厚度的增加,涂层中孔洞、过冷液滴以及界面微裂纹等缺陷也随之增加,导致涂层中本征应力得到有效释放。 |
| 关 键 词： | TiN涂层 高速钢 残余应力 曲率法 有限元法 |
Curvature Testing and Finite Element Analysis for the Residual Stresses in TiN Coatings on High Speed Steel |
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| GONG Manfeng,QIAO Shengru,LU Guofeng,JI Hao,LYASHENKO B A. Curvature Testing and Finite Element Analysis for the Residual Stresses in TiN Coatings on High Speed Steel[J]. Chinese Journal of Mechanical Engineering, 2010, 46(6). DOI: 10.3901/JME.2010.06.100 | |
| Authors: | GONG Manfeng QIAO Shengru LU Guofeng JI Hao LYASHENKO B A |
| Affiliation: | 1.State Key Laboratory of Thermostructure Composite Materials/a>;Northwestern Polytechnical University/a>;Xi'an 710072/a>;2.Department of Mechanical and Electronic Engineering/a>;Zhanjiang Normal University/a>;Zhanjiang 524048/a>;3.Institute of Problems of Strength/a>;National Academy of Sciences/a>;Kiev 01014/a>;Ukraine |
| Abstract: | |
| Keywords: | TiN coatings High speed steel Residual stress Curvature method Finite element method |
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