鈷基-不銹鋼梯度涂層的低應力多碰塑性變形研究.pdf

1、工程應用中，發(fā)現(xiàn)在多沖碰撞的工況下，許多關鍵零構件即使在應力遠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力多碰載荷。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，材料在低應力多碰載荷下的宏觀塑性變形具有趨表效應，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，且材料的應變隨著距表層深度的增加而按指數(shù)函數(shù)的關系進行遞減。另外，所謂梯度材料是指采用材料復合技術使兩種不同性能的材料沿厚度方向由一側向另一側呈連續(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。結合材料的低應力多碰變形規(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行低應力多碰試驗，研究材料的疲勞應變及累積變形規(guī)律，得出以下結論：①試件的變形均具有趨表效應，即隨著距表層深度的增加，試件的應變

3、越來越小，當達到一定深度時，將不再發(fā)生變形。②在碰撞的初始階段，試件的應變較大，隨著碰撞次數(shù)的增加，應變越來越小，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，建立了一定應力下，梯度涂層的低應力多碰應變與碰撞次數(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