Влияние модуля упругости покрытия на работоспособность системы основа-покрытие

Abstract

Рассмотрено влияние модуля упругости покрытия на его прочностные и деформационные характеристики, а также на остаточные напряжения в нем. Касательные и нормальные напряжения, возникающие в основе и покрытии, зависят от модуля упругости последнего. Сделан вывод, что при проектировании систем основа-покрытие необходимо стремиться к оптимальному соотношению их упругих свойств. Предложен оригинальный подход к нанесению защитных структурно-неоднородных покрытий, в которых в отличие от функционально- градиентных материалов плавно изменяется не состав, а структура.

Розглянуто вплив модуля пружності покриття на його міцнісні і деформаційні характеристики, а також на залишкові напруження у ньому. Дотичні і нормальні напруження, що виникають в основі та покритті, залежать від модуля пружності останнього. Зроблено висновок, що при проектуванні систем основа-покриття необхідно наближатися до оптимального співвідношення їхніх пружних властивостей. Запропоновано оригінальний підхід до нанесення захисних структурно-неоднорідних покриттів, у яких на відміну від функціонально-градієнтних матеріалів плавно змінюється не склад, а структура.

We investigate the influence of Young’s modulus of a coating on its strength characteristics, deformation behavior, and on residual stresses in it. Tangential and normal stresses generated in the substrate and in the coating depend on Young’s modulus of the latter. We have come to a conclusion that when designing substrate- coating systems one should try to obtain optimum combination of their elasticity properties. We propose an original approach to deposition of protective structurally nonuniform coatings wherein, unlike functionally gradient materials, gradual changes occur in the structure rather than in the composition.