Artykuł poświęcony jest zagadnieniu naprężeń i odkształceń, powstających w trakcie pracy wewnątrz noża pokrytego przeciwzużyciową powłoką wielowarstwową, z uwzględnieniem termicznych naprężeń własnych. Rozważano narzędzie ze stali SW7M pokryte powłoką dwuwarstwową TiN/TiAlN w trakcie quasi statycznej pracy. Pola naprężeń i odkształceń zostały określone na drodze symulacji komputerowych za pomocą metody elementów skończonych (MES). Na podstawie przyjętych założeń, dotyczących modelowanego obiektu, rozważono płaski stan odkształceń i przestrzenny stan naprężeń. Wyniki symulacji zostały przedstawione dla narzędzia o zredukowanych wymiarach, co było możliwe przez odpowiednią modyfikację warunków brzegowych w modelu oraz dobór obszaru zgodności wyników symulacji otrzymanych dla noża o wymiarach rzeczywistych i zredukowanych.
EN
The paper is on stresses and strains fields arising during cutting process inside knife covered with multilayer coating, with thermal internal stresses as initial conditions of the process. The knife was made of HSS and covered with multilayer coating TiN/TiAlN. The cutting process was treated as quasi stationary. Stresses and strains fields were determined using finite element method (FEM) during computer simulations. Accepted assumptions allowed to consider plane fields of strains and three dimensional state of stresses. Numerical results were presented for a knife with reduced dimensions, which was possible because of the modification of the boundary conditions in considered model and selection of the area in witch result obtained for the tool with original dimensions and with reduced ones comply to each other.
W pracy opisano ewolucję czasową stanów naprężeń w wielowarstwowej powłoce przeciwzużyciowej CrN/Cr powstających na skutek studzenia powłoki po procesie nakładania PVD. W modelu fizycznym postulowano istnienie warstwy przejściowej występującej pomiędzy warstwami powłoki CrN/Cr powodującej ciągłą zmianę parametrów fizykochemicznych pomiędzy warstwami. Celem pracy jest przedstawienie wpływu warstwy przejściowej występującej pomiędzy warstwami powłoki na dynamikę stanów naprężeń w powłoce. Zmianę parametrów materiałowych warstwy przejściowej, takich jak moduł Younga, współczynnik Poissona, współczynnik rozszerzalności cieplnej i gęstość modelowano za pomocą ciągłych i symetrycznych funkcji przejścia. Model komputerowy warstw wraz z podłożem został utworzono metodą elementów skończonych.
EN
In the work, time evolution of stress fields occurring in the multilayer CrN/ Cr antiwear coating, during cooling process after deposition with PVD method, was described. In physical model insertion of the transition layer between CrN/Cr layers, whose occurrence is reflected by the continuous change of the physical and chemical properties, across the coating thickness was postulated. The goal of the work is to estimate the influence of the transition layer on the stresses evolution in the coating. Material's parameters change in transition layer like Young's modulus, Poisson's ratio, thermal expansion coefficient and coating layers' density, was modelled using continuous and symmetric transition functions. Computer model of the coating and substrate was created using FEM method.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.