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塑性变形过程中涂层板料的界面断裂机制
  • 项目名称:塑性变形过程中涂层板料的界面断裂机制
  • 项目类别:面上项目
  • 批准号:10672162
  • 申请代码:A020302
  • 项目来源:国家自然科学基金
  • 研究期限:2007-01-01-2007-12-31
  • 项目负责人:陈光南
  • 负责人职称:研究员
  • 依托单位:中国科学院力学研究所
  • 批准年度:2006
中文摘要:

具有优良耐蚀性的涂层板料开始在塑性成形领域推广,由于塑性成形工艺使涂层板料产生塑性变形,而在塑性变形过程中涂层板料有时会因为局部涂层脱落而失效。涂层脱落的重要原因之一就是界面断裂,为了防止涂层脱落并评价界面性能,必须揭示界面断裂机制。我们发现在塑性变形过程中涂层板料的界面形貌会不断变化,而且界面形貌的变化会导致涂层和基体另一种形式的失配,这种失配对界面结构、界面及其附近应力场、界面损伤等界面断裂

结论摘要:

以热镀锌板为主要研究对象,研究了不同塑性变形条件下所对应的镀层载荷及失效行为,获得了如下研究结论 1,载荷方式与镀层失效方式密切相关。拉伸镀层时,镀层的主要失效形式是由垂直界面断裂向界面断裂演化;通过弯曲挤压镀层时,镀层的主要失效形式是因镀层屈曲导致的界面断裂;压痕和划痕等试验时,局部接触载荷所导致的镀层失效主要是镀层内部断裂。 2,不同的失效方式会显著影响试件的耐蚀性能。镀层的垂直界面断裂也会明显降低热镀锌板的耐蚀性,全浸蚀腐蚀试验7周后,原始镀锌板质量下降0.09%,拉伸应变为10%的镀锌板质量下降0.22%,腐蚀程度是前者的2.4倍。与界面断裂和内部分层断裂的耐蚀性研究结果相比,垂直界面裂纹对耐蚀性的影响是不应忽略的。 3,镀锌板塑性变形过程中,存在基体表面粗糙化现象。我们试验证实基体表面会随着镀锌板的应变增加出现表面粗糙化现象,由于受到镀层的约束作用(界面粗糙化程度较自由表面粗糙度低20%左右),基体表面粗糙化有可能影响涂层与基体之间的界面断裂应力。上述研究结果已提供给相关镀锌板生产企业作为其改进热镀锌板质量的参考依据。


成果综合统计
成果类型
数量
  • 期刊论文
  • 会议论文
  • 专利
  • 获奖
  • 著作
  • 3
  • 0
  • 0
  • 0
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