Analysis of the effect of hardened surface layer on the crack driving force in bending of titanium alloy

In the paper two dimensional finite element analysis of the four point Bendig test of surface modified titanium alloy with the crack penetrating hardened layer was carried out. The effect of the coating thickness and stiffness, residua stresses in the coating, yield strength of substrate material and yield properties of diffusion hardened layer on crack driving force was determined. The results could be used for selection of parameters of surface layer with complex structure in the process of the design of load bearing components against fracture.

---

W pracy przeprowadzono symulację metodą elementów skończonych próby czteropunktowego zginania stopu tytanu Ti-6Al-4V z utwardzoną warstwą wierzchnią. Poddano analizie przypadek z pęknięciem występującym w powłoce sprężystej z wierzchołkiem w obrębie utwardzonej warstwy dyfuzyjnej. W analizie określono wpływ parametrów modyfikowanej warstwy wierzchniej - grubości powłoki, głębokości warstwy dyfuzyjnej, właściwości wytrzymałościowych powłoki, warstwy dyfuzyjnej i materiału podłoża, naprężeń własnych w powłoce - na wartość siły uogólnionej, wyrażonej całką J, działającej na szczelinę w obciążonym elemencie o określonej geometrii.