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等离子喷涂层接触疲劳失效模式及失效机理的研究
  • ISSN号:1004-0595
  • 期刊名称:摩擦学学报
  • 时间:2012
  • 页码:251-257
  • 分类:TG174[金属学及工艺—金属表面处理;金属学及工艺—金属学]
  • 作者机构:[1]装甲兵工程学院装备再制造技术国防科技重点实验室,北京100072, [2]河北工业大学材料科学与工程学院,天津300130
  • 相关基金:国家杰出青年科学基金(51125023)、国家973计划(2011CB013405)和国家自然科学基金面上项目(50975285)资助.
  • 相关项目:表面工程与摩擦学
中文摘要:

研究了等离子喷涂层在不同应力水平下的接触疲劳失效模式与声发射幅值的对应关系,并分析了涂层的接触疲劳失效机理.结果表明:声发射幅值与接触应力的大小无明显的关系,根据疲劳失效时的声发射幅值可以判断涂层接触疲劳失效模式,幅值为87—93dB时易发生剥落或分层失效,幅值为78~83dB易发生点蚀失效.涂层表面微凸体与轴承球滚压接触产生黏着磨损以及涂层、磨粒、轴承球三者形成的三体磨料磨损是点蚀失效产生的主要原因.剥落失效主要与涂层表面微观缺陷处裂纹的萌生、扩展以及表面磨损行为有关.层内分层失效是由涂层内部最大剪切应力控制的,而界面分层失效主要是由涂层与基体的低结合强度、热失配以及界面剪切应力造成的.

英文摘要:

The relation of contact fatigue failure mode and acoustic emission (AE) amplitude for plasma spraying coating is investigated under different stress levels, and contact fatigue failure mechanism is analysed. The results show that contact fatigue failure mode has no obvious relation with contact stress according to AE amplitude during fatigue failure phase. Spa]ling or delamination failure tends to happen at the AE amplitude of 87 to 93 dB. Pitting failure tends to happen at the AE amplitude of 78 to 83 dB. Pitting failure is mainly caused by adhesion wear generated in rolling contact between rough salient on coating surface and bearing balls, and by three body abrasion among coating, abrasive particles and bearing balls. Spalling failure is associated with cracks initiation and growth in coating surface microdefects and surface wear behavior. Internal delamination is controlled by maximum shear stress in the coating. Interface delamination is associated with interface shear stress, lower bond strength and thermal mismatch between coating and substrate.

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期刊论文 176 会议论文 5 专利 1 著作 3
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期刊信息
  • 《摩擦学学报》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国科学院兰州化学物理研究所
  • 主编:薛群基
  • 地址:兰州市天水中路18号
  • 邮编:730000
  • 邮箱:tribology@lzb.ac.cn
  • 电话:0931-4968238
  • 国际标准刊号:ISSN:1004-0595
  • 国内统一刊号:ISSN:62-1095/O4
  • 邮发代号:54-42
  • 获奖情况:
  • 中国科学院优秀期刊三等奖,甘肃省达标期刊优秀奖,1999年、2000年连续2年获工程类学术影响因子第一名
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:11879