鈷基-不銹鋼梯度涂層的低應(yīng)力多碰塑性變形研究.pdf

1、工程應(yīng)用中，發(fā)現(xiàn)在多沖碰撞的工況下，許多關(guān)鍵零構(gòu)件即使在應(yīng)力遠(yuǎn)小于材料屈服極限的條件下，仍會發(fā)生宏觀塑性累積變形而最終失效，本文將此種載荷稱之為低應(yīng)力多碰載荷。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，材料在低應(yīng)力多碰載荷下的宏觀塑性變形具有趨表效應(yīng)，即材料的塑性變形主要集中表現(xiàn)在離碰撞面較近的部位，且材料的應(yīng)變隨著距表層深度的增加而按指數(shù)函數(shù)的關(guān)系進(jìn)行遞減。另外，所謂梯度材料是指采用材料復(fù)合技術(shù)使兩種不同性能的材料沿厚度方向由一側(cè)向另一側(cè)呈連續(xù)變化，從而使材料的功

2、能也呈梯度變化的一種新型材料。結(jié)合材料的低應(yīng)力多碰變形規(guī)律和梯度材料的特點，本文制備了鈷基/不銹鋼線性梯度涂層和指數(shù)梯度涂層兩種試件，并研究其在低應(yīng)力多碰載荷下的塑性變形規(guī)律，建立宏觀塑性累積形變模型。
　　 本文將304不銹鋼試件、304不銹鋼為基體的線性梯度涂層和指數(shù)梯度涂層試件在相同的試驗條件下進(jìn)行低應(yīng)力多碰試驗，研究材料的疲勞應(yīng)變及累積變形規(guī)律，得出以下結(jié)論：①試件的變形均具有趨表效應(yīng)，即隨著距表層深度的增加，試件的應(yīng)變

3、越來越小，當(dāng)達(dá)到一定深度時，將不再發(fā)生變形。②在碰撞的初始階段，試件的應(yīng)變較大，隨著碰撞次數(shù)的增加，應(yīng)變越來越小，最終趨于穩(wěn)定，不再發(fā)生變形。③指數(shù)梯度涂層試件對于抵抗低應(yīng)力多碰塑性變形更為有效，其總累積變形量僅為304不銹鋼試件的1/3左右。④利用回歸分析的方法，建立了一定應(yīng)力下，梯度涂層的低應(yīng)力多碰應(yīng)變與碰撞次數(shù)、層深之間的形變模型。⑤梯度涂層的變形規(guī)律與典型蠕變存在著類似點，同時又具備其自身的特點。
　　 對梯度涂層試件微