Badania naprężeń własnych w powłokach natryskiwanych metodą HVOF

W pracy przedstawiono wyniki badań naprężeń własnych w powłokach metalicznych (Cu, Ni, Ti) natryskiwanych metodą HVOF na podłoża ceramiki korundowej Al2O3. Naprężenia w powłokach badano przez pomiar krzywizny wygięcia powłoki z podłożem oraz z wykorzystaniem zmodyfikowanego równania Stoney’a opracowanego przez Clyne’a. Zbudowano model MES analizowanych układów powłoka-podłoże, który następnie poddano obciążeniu w taki sposób, aby doprowadzić badany układ do wygięcia odpowiadającego rzeczywistym zmierzonym ugięciom badanych próbek. W ten sposób uzyskano obraz stanu naprężeń własnych na przekroju badanych złączy wywołany rzeczywistym wygięciem próbek. Przedstawiono porównanie wyników wyznaczonych naprężeń w układzie powłokapodłoże wg równań Clyne’a oraz z modelu MES.

---

This paper presents the results of residual stresses estimation in the metal coatings (Cu, Ni, Ti) thermally sprayed on the Al2O3 substrate by the HVOF method. The stresses in the coatings were tested by measuring the bending curvature of the coating and substrate samples and using a modified Stoney’s formula developed by Clyne’a. The FEM model was built to analyze the coating substrate systems subjected to a load, in such a way as to bring the system to obtain model deflection corresponding to the actual value measured in the real samples. This way the state of the residual stress in the joints caused by the actual curvature of the samples was obtained. A comparison of the stress results calculated by the Clyne’s equations in the coating-substrate system and obtained by the FEM model was shown.