基于局部法評定FeCrAl-Q345涂層界面結構完整性的研究.pdf

1、目前，在航天、航空等許多工業(yè)領域，各種熱涂層技術已經廣泛用于提高機械構件的性能，延長其使用壽命。而涂層與母材基體的完整性是構件安全的關鍵，涂層的結合強度成為評價涂層適用性的重要標準之一。本文從探討涂層/基體系統(tǒng)界面結構完整性評定的方法出發(fā)，對傳統(tǒng)斷裂參量J積分在界面斷裂問題中應用，以及基于局部法評定FeCrAl/Q345涂層系統(tǒng)的界面斷裂行為等問題進行了研究。 本文介紹了脆性材料斷裂的統(tǒng)計學原理，而后闡述介紹了局部法分析界面脆性

2、斷裂裂紋擴展問題的理論。 分別采用三點彎曲法和四點彎曲法，測量帶預制疲勞裂紋試樣和帶缺口試樣的FeCrAl/Q345涂層系統(tǒng)的界面結合強度(界面臨界斷裂載荷Pc)，為斷裂力學實驗分析提供實驗數據。 利用ABAQUS有限元分析軟件，計算了八個帶預制疲勞裂紋的試樣發(fā)生界面斷裂時的J積分值，發(fā)現八個彎曲試樣發(fā)生界面斷裂時的J積分值分散很大。表明使用傳統(tǒng)單一斷裂參量J積分來評價界面斷裂是不適合的。 利用兩種形式彎曲試樣的

3、界面結合強度的實驗數據，將局部法用于分析FeCrAl/Q345涂層系統(tǒng)的界面斷裂行為對試樣幾何形式和加載方式的依賴性。并且基于局部法預測了界面的斷裂行為。研究發(fā)現不同幾何形式的試樣在發(fā)生界面斷裂時，在相同斷裂概率下其威布爾應力基本上相同，并且基于預制裂紋試樣的試驗結果成功的預測了一種缺口試樣斷裂數據的分布。總之，基于局部法可以顯著地減小斷裂數據對幾何形式和加載方式的依賴性，說明局部法可以用來描述雙材料界面的斷裂行為，并應用于對界面的完整