Математическое моделирование остаточных напряжений в плазменных покрытиях с учетом процесса наращивания слоев
Автор: Богданович В.И., Гиорбелидзе М.Г., Докукина И.А., Суркова Н.В.
Журнал: Известия Самарского научного центра Российской академии наук @izvestiya-ssc
Рубрика: Машиностроение и машиноведение
Статья в выпуске: 6 т.22, 2020 года.
Бесплатный доступ
Разработана математическая модель определения остаточных напряжений при наращивании плазменных покрытий, учитывающая напряжения, возникающие при охлаждении материала от окончательной температуры до температуры окружающей среды; напряжения, возникающие при снятии закрепляющего приспособления и напряжения, существовавшие в подложке до начала напыления. Разработанные математические модели адаптированы для наиболее часто встречаемых случаев закрепления основы, применяемых в практике нанесения покрытий. Проведены экспериментальные исследования остаточных напряжений, которые показали хорошую сходимость со значениями остаточных напряжений, полученными теоретическим путем.
Плазменные покрытия, наращивание слоев, остаточные напряжения, математическое моделирование
Короткий адрес: https://sciup.org/148314249
IDR: 148314249 | DOI: 10.37313/1990-5378-2020-22-6-14-20
Список литературы Математическое моделирование остаточных напряжений в плазменных покрытиях с учетом процесса наращивания слоев
- Барвинок В.А. Плазма в технологии, надежность, ресурс. - М.: Наука и технологии, 2005. - 456 с.
- Барвинок В.А. Управление напряженным состоянием и свойства плазменных покрытий. - М: Машиностроение, 1990. - 384 с.
- Бобров Г.В., Ильин А.А., Спектор В.С. Теория и технология формирования неорганических покрытий. - М.: Альфа-М, 2014. - 925 с.
- Кудинов В.В., Бобров Г.В. Нанесение покрытий напылением. Теория, технология и оборудование. -М.: Металлургия, 1992. - 432 с.
- Ильющенко А.Ф., Шевцов А.И., Оковитый В.А. Процессы формирования газотермических покрытий и их моделирование. - Минск: Беларус. Навука, 2011. - 357 с.
- Пузряков А.Ф. Теоретические основы технологии плазменного напыления. - М.: Издательство МГТУ, 2003. - 458 с.
- Кудинов В.В., Пекшев П.Ю., Белащенко В.Е. и др. Нанесение покрытий плазмой. - М.: Наука, 1990. -408 с.
- Кравченко И.Н., Пузряков А.Ф., Гладков В.Ю., Панкратова Е.В., Глинский М.А. Метод управления остаточными напряжениями в плазменных покрытиях // Ремонт. Восстановление. Модернизация. - 2011. - № 10. - С. 6-11.
- Бондарева Г.И. Обоснование перераспределения остаточных напряжений в плазменно-напылен-ных покрытиях // Вестник машиностроения. -2011. - № 9. - С. 32-35.
- Карцев С.В., Ширшов В.С. Исследование остаточных напряжений в покрытиях, нанесенных плазменным методом // Технология машиностроения. - 2012. - № 5. - С. 37-38.
- Кравченко И.Н., Москаль О.Я., Панкратова Е.В., Шиян А.В. Формирование остаточных напряжений в системе деталь-покрытие с использованием методов численного анализа // Ремонт. Восстановление. Модернизация. - 2012. - № 10. - С. 44-50.
- Панкратова Е.В., Кравченко И.Н., Москаль О.Я. Ремонт. Теплофизическая модель определения остаточных напряжений в плазменных покрытиях // Восстановление. Модернизация. - 2012. - № 11. - С. 34-40.
- Kravchenko I.N., Kolomeychenko A.V., Pupavtsev I.E., Puzryakov A.A., SolovevR.Y.A Model for determination of residual stresses in plasma coatings // Welding International. - 2017. - Vol.31(10). - P.809-813.
- Mutter M., Mauer G., Mücke R., Guillon O., Vaßen R. Correlation of splat morphologies with porosity and residual stress in plasma-sprayed YSZ coatings // Surface and Coatings Technology. - 2017. - Vol.318. - P.157-169.
- Nayebpashaee N., Seyedein S.H., Aboutalebi M.R., Sarpoolaky H., Hadavi S.M.M. Finite element simulation of residual stress and failure mechanism in plasma sprayed thermal barrier coatings using actual microstructure as the representative volume // Surface and Coatings Technology. - 2016. - Vol.291. - P.103-114.
- Croom B.P., Bumgardner C., Li X. Unveiling residual stresses in air plasma spray coatings by digital image correlation // Extreme Mechanics Letters. - 2016. -Vol.7. - P. 126-135.
- Capek J., Pala Z., Kovarik O. Residual stresses determination in textured substrates for plasma sprayed coatings // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. - 2015. - Vol.82(1). - article number 012112.
- Yang L., Yang F., Long Y., Zhao X., Xiao P. Evolution of residual stress in air plasma sprayed yttria stabilised zirconia thermal barrier coatings after isothermal treatment // Surface and Coatings Technology. -2014. - Vol.251. - P.98-105.
- Bogdanovich V.I., Giorbelidze M.G. Determination of residual stresses in multi-layer plasma coatings // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. - 2019 - Vol. 511, Issue 1. - article number 12005
- Bogdanovich V.I., Giorbelidze M.G. Mathematical simulation of particle impact on a fixed surface in the formation of powder coatings // Journal of Physics: Conference Series. 2019 - Vol. 1368(4). - article number 042078.
- Bogdanovich V.I., Giorbelidze M.G. Development of mathematical model of disperse particle motion in the plasma flow in the field of boundary layer during plasma spraying // Journal of Physics: Conference Series. - 2018. - Vol. 1096(1). - article number 012190.
- Bogdanovich V.I., Giorbelidze M.G. Mathematical Model of Powder Material Particles Heating in Thermal Spraying // Key Engineering Materials. -2018. - Vol. 769. - P. 336-345.
- Bogdanovich V.I., Giorbelidze M.G. Mathematical modelling of powder material motion and transportation in high-temperature flow core during plasma coatings application // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. - 2018. -Vol. 327, Issue 1. - article number 022036.
Статья научная
