164 / 2021-04-13 15:28:50

微动磨损对碳化钨涂层结构微动疲劳性能的影响

碳化钨涂层；微动磨损；微动疲劳；临界平面法

为研究碳化钨涂层结构的微动疲劳性能和裂纹萌生寿命，本文通过碳化钨涂层结构微动疲劳的实验研究，在考虑微动磨损和微动疲劳竞争耦合关系的前提下，基于Smith-Watson-topper (SWT)多轴疲劳损伤准则和线性累积损伤模型建立了碳化钨涂层结构微动疲劳裂纹萌生寿命的预测模型，以定量预测微动磨损引起的应力重新分配和材料去除对碳化钨涂层微动疲劳裂纹萌生性能的影响。结果表明：微动磨损显著降低了接触边缘处的应力集中现象，严重的微动磨损磨掉了具有高累积疲劳损伤的表面材料，从而显著抑制了接触边缘处微动裂纹的产生；而新的应力集中出现在接触区域的内表面，接近磨损疤痕的边缘，极大地促进了接触区域内表面微动裂纹的产生；由于微动磨损的作用，接触边缘处的SWT参数逐渐降低，且其最大值出现的位置由接触边缘逐渐向接触内部移动，即疲劳裂纹萌生位置也向接触内部移动，与实验结果一致。