Rozkład naprężeń w stali z powłoką TiC w obszarze styku skoncentrowanego.

• Autorzy: Wendler B. , Młotkowski A.

Warianty tytułu

EN

Stress pattern in TiC coated HSS steel near a wedge contact with a nonlinear mild steel.

• Konferencja: V Ogólnopolska Konferencja Naukowa "Obróbka powierzchniowa" '2002, Częstochowa Kule, 18-20 wrzesień 2002
• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Zwiększenie odporności narzędzi i części maszyn na zużycie o charakterze adhezyjnym, ściernym bądź dla ochrony przed korozją lub zacieraniem uzyskuje się, między innymi, przez osadzanie cienkich powłok z materiałów ceramicznych o dużej twardości. Podczas niektórych procesów osadzania w powłokach powstają samorzutnie naprężenia ściskające, które z kolei wywołują powstanie naprężeń rozciągających w samym podłożu. Naprężenia takie mogą mieć niekorzystny wpływ na wytrzymałość doraźną i zmęczeniową oraz powodować zmiany kształtu i wymiarów elementów, w których występują. Dlatego znajomość wartości i rozkładu naprężeń w powłokach i w podłożu jest istotna zarówno dla technologów wytwarzających powłoki (w celu właściwego kształtowania wartości i rozkładu naprężeń), jak i użytkowników powłok (dla świadomego wykorzystywania pozytywnych skutków istniejącego stanu naprężeń). W poprzednich pracach autorzy przeprowadzili metodą MES analizę rozkładu naprężeń w powłoce i w podłożu bez udziału sił zewnętrznych. Celem niniejszego artykułu jest symulacja rozkładu naprężeń w stali z powłoką TiC w obszarze styku skoncentrowanego pod obciążeniem. Przeprowadzona w pracy symulacja wpływu grubości powłoki TiC oraz temperatury stalowego podłoża wykazała, że osadzanie powłok ceramicznych na narzędziach i częściach maszyn może powodować obniżenie odporności materiału podłoża na zmęczenie, tym większe, im grubsza jest osadzona powłoka ceramiczna. Dla uzyskania jak najkorzystniejszego wpływu osadzonych powłok, narzędzia i części maszyn, w których przy temperaturze otoczenia w powłokach występują naprężenia ściskające, powinno się stosować do pracy przy podwyższonej temperaturze. Słuszne jest także twierdzenie odwrotne, a mianowicie, że narzędzia i części maszyn, w których przy temperaturze otoczenia w powłokach występują względnie niewielkie naprężenia ściskające, należy stosować do pracy przy temperaturach obniżonych.

EN

Residual stresses in substrate and/or hard ceramic coatings may decrease in some cases the fatigue resistance of tools or machine parts. In the former papers the authors have presented the application of the finite element method (FEM) to the analysis of the values and distribution of the residual stresses in coatings and substrates without the external forces. It is the aim of the present paper to show the results of a simulation of stresses in the contact area cylinder/plane under the effect of the contact force. It has been concluded, among others, that tools with coatings under high compressive stresses should be applied rather to high working temperature and vice-versa: the tools with coatings under low compressive stresses should be applied rather to low temperature working.

Słowa kluczowe

PL

naprężenia; rozkład naprężeń; styk skoncentrowany; powłoki z materiałów ceramicznych o dużej twardości; symulacja; naprężenia ściskające

EN

stresses; stress pattern; wedge contact; hard ceramic coatings; simulation of the stresses; compressive stresses

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Inżynieria Materiałowa
• Rocznik: 2002
• Tom: R. XXIII, nr 5
• Strony: 613--616

Twórcy

autor

Wendler B.

autor

Młotkowski A.

• Politechnika Łódzka, Wydział Mechaniczny, Instytut Inżynierii Materiałowej