Estymacja naprężeń w powłokach z węglików oraz w podłożu metodą elementów skończonych

Wendler, B.

Artykuł - szczegóły

Tytuł artykułu

Estymacja naprężeń w powłokach z węglików oraz w podłożu metodą elementów skończonych

Autorzy

Wendler B.

Identyfikatory

Warianty tytułu

Residual stress estimation in carbide coatings and substrates with use of FEM method

Języki publikacji

Abstrakty

Celem pracy była próba wykorzystania profesjonalnego programu ANSYS5.4 (służącego do analizy naprężeń i odkształceń elementów konstrukcyjnych metodą MES) do oszacowania naprężeń, jakie powstają zarówno w powłokach, jak i w stalowych podłożach elementów w rezultacie czynników termicznych (jak hartowanie), jak i przemian fazowych i strukturalnych w podłożu. Wartości naprężeń oszacowane dla próbki modelowej metodą MES zostały potwierdzone eksperymentalnie dla powłok TiC na stali SW7M. Metoda ma istotne znaczenie dla symulacji i analizy wpływu różnych parametrów na wartość i rozkład naprężeń w powłokach i w podłożach elementów maszyn i może być wykorzystana do racjonalnego wyboru technologii osadzania powłok, bądź też zmiany technologii wykonania samych podłoży stalowych.

It was the aim of the work to apply the professional ANSYS5.4 program (elaborated for stress and strain analysis in structural members by means of FEM method) to estimate the stresses in the coatings as well as in the substrates due to thermal factors (as, for example, quenching) and phase transformations in the substrates. The stress values estimated for a dummy element with use of the FEM method have been verified experimentally for the case of TiC coating on 6-5-2 HSS steel. The proposed method can be useful for simulation and analysis of the effect of numerous factors on the stress values and their distribution in the coatings as well as in the substrates of machine elements. It can be useful as well for rational choice of the deposition method or to choose a technology adequate for a particular problem.

Słowa kluczowe

naprężenia szczątkowe powłoka węglikowa podłoże wytrzymałość na rozciąganie wytrzymałość zmęczeniowa czynnik termiczny przemiana fazowa węglik tytanu metoda elementów skończonych

residual stresses carbide coating substrate tensile strength fatigue strength thermal factor phase transformation titanium carbide finite element method

Wydawca

Wydawnictwo SIGMA-NOT

Czasopismo

Inżynieria Materiałowa

Rocznik

2000

Tom

R. XXI, nr 3

Strony

129--131

Opis fizyczny

Bibliogr. 15 poz., rys.

Twórcy

autor

Wendler B.

Instytut Inżynierii Materiałowej i Technik Bezwiórowych Politechniki Poznańskiej

Politechnika Łódzka, Instytut Inżynierii Materiałowej i Technik Bezwiórowych

Bibliografia

[1] Madan A., Yashar P., Shinn M., Barnett S. A.: An X-Ray diffraction study of epitaxial TiN/NbN superlattices. Thin Solid Films 302, 1997, 147
[2] Malhotra S.G., Rek Z.U., Yalisowe S.M., Bilello J.C.: Analysis of thin films stress, Thin Solid Films 301, 1997, 45
[3] Perry A., Sue J. A., Martin P. J.: Practical measuremets of the residua stress coatings, Surface & Coatings Technology 81, 1996, 17
[4] Leverenz T., Eigenman B., Macherauch E., Leiste H., Holleck H.: Eigenspannungs-u. Texturanalysen an PVD-Schichten, HTM 50, 1995, 3
[5] Asada H., Kishi Y., Hirose Y.: Measurements of Youngs moduli of TiC-coated films. Thin Solid Films 236, 1993, 247
[6] Perry A., Jagner M.: Residual stress in PVD films, Thin Solid Films 171, 1989, 197
[7] Gulaev A.P. i wsp.: Instrumentalnye Stali, Mashinostroenie, Moskva, 1975
[8] Dobrzański L.A., Hajduczek E., Marciniak J., Nowosielski R.: Metaloznawstwo i obróbka cieplna materiałów narzędziowych, WNT, Warszawa, 1990
[9] Krzhizhanovskij R.E., Shtern Z.Ja.: Teplofizitcheskie svojstva nemetalitcheskikh materialov, Izd. Energia, Leningrad 1977
[10] Wendler B., Jakubowski K., Heger D.: Structure and properties of multilayer TiC-VC coatings on HSS steels, Inż. Materiałowa 4 (105) Rok XIX (1998) 994
[11] Wendler B.: Charakterystyki strukturalne oraz właściwości mechaniczne, tribologiczne i użytkowe modulowanych powłok TiC-VC, Inż. Materiałowa 5 (112) Rok XX (1999) 29
[12] Wendler B., Sprawozdanie z projektu badawczego KBN 7 T 08C 037 12 1999
[13] Wendler B., Jakubowski K., Haś Z.: Patent PL – 167632 B1,1995
[14] Reuss A.: Zeitschrift der angewandten Mathematik und Mechanik 9,1929,49
[15] Landolt – Börnstein Zahlenwerte und Funktionen aus Naturwissenschaften und Technik, Gruppe III: Kristall und Festkörperphysik, Neue Serie. Ed. Hellwege K.H. – Madelung O., Band 18, s. 17, Springer Vg., Berlin 1984

Typ dokumentu

Bibliografia

Identyfikator YADDA

bwmeta1.element.baztech-article-BOS3-0002-0013