梯度结构对Ti6Al4V表面Nb2O5/Nb2O5-Ti/Ti多层涂层残余热应力的影响

• 作者: 丁一帆 丁泽良 单湘衡 张海波 李文元
• 来源期刊: 湖南工业大学学报
• 学科: 工学
• 关键词: 功能梯度涂层 残余热应力 有限元分析 正交试验法
• 年，卷（期）: 2021,（1）
• 所属期刊栏目: 应用技术
• 页码范围: 63-68
• 页数: 6页
• 分类号: TG113.12
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1673-9833.2021.01.009

摘要

采用有限元法对Ti6Al4V表面Nb2O5/Nb2O5-Ti/Ti多层涂层的残余热应力进行分析,研究中间梯度层Nb2O5-Ti的层数与厚度、成分分布指数对涂层残余热应力的影响,并对其进行优化.结果表明:随着梯度层数由1层增加到6层,深层的残余热应力最大值由12.6 MPa减小到11.7 MPa;但梯度层数继续增大到8层时,残余热应力最大值无明显变化.梯度层越厚,残余热应力最大值越小.当成分分布指数由0.5增大到3.0时,残余热应力最大值呈现先减小后增大的变化趋势,其中分布指数为1.5时的残余热应力最大值(8.93 MPa)最小.通过正交试验法得到了多层涂层的梯度层的最优结构参数组合,即梯度层数为7,梯度层厚度为1μm,成分分布指数为1.5.优化后的多层涂层残余热应力的最大值为8.53 MPa,较Nb2O5单层涂层(20.9 MPa)和Nb2O5/Ti双层涂层(22.1 MPa)的残余热应力最大值分别减小了59.2％ 和61.4％.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	丁泽良		24	92	6.0	8.0
2	李文元		14	47	5.0	6.0
3	张海波		4	0	0.0	0.0
4	单湘衡		2	0	0.0	0.0
5	丁一帆		2	0	0.0	0.0