تعیین تاثیر فرایند سنگ زنی بر توزیع تنش پسماند در راستای ضخامت پوشش WC-۱۰Co-۴Cr به روش HVOF

امروزه کاربرد پوشش WC-۱۰Co-۴Cr ایجاد شده توسط HVOF، در قطعات کلیدی صنایع مختلف، به میزان قابل توجه­ای توسعه یافته­ است. این پوشش­ ها به­ منظور دستیابی به صافی سطحی مطلوب سنگ­زنی می­ شوند. در این مطالعه، به بررسی اندازه­ گیری تجربی و تحلیل المان محدود تنش پسماند پوشش پس از فرایند سنگ­ زنی، پرداخته شد. در اندازه­ گیری تجربی، تنش پسماند پوشش توسط تکنیک پراش اشعه ایکس (XRD) به روش sin۲  تعیین شده و از فرایند برداشت شیمیایی ماده به­ منظور اندازه­ گیری تنش در راستای ضخامت پوشش به­ کار برده شد. در تحلیل المان محدود فرایند سنگ­ زنی پوشش، در ابتدا با اعمال فلاکس حرارتی ناشی از سنگ­ زنی، توزیع دمایی در قطعه حاصل می­ شود. سپس قطعه تا رسیدن به دمای محیط خنک می­ شود. تاریخچه دمایی حاصل از تحلیل حرارتی به تحلیل تنش اعمال شده و با اعمال نیروهای سنگ ­زنی و تنش پسماند ناشی از فرایند HVOF، توزیع نهایی تنش تعیین می­ شود. نتایج نشان داد که تطابق قابل قبولی مابین نتایج تجربی و شبیه­ سازی وجود دارد و پس از فرایند سنگ ­زنی، مقدار تنش پسماند فشاری سطحی پوشش، افزایش می­ یابد. همچنین در بررسی تجربی و شبیه­ سازی، افزایش تنش پسماند فشاری، در مقایسه با شرایط قبل از سنگ ­زنی به­ ترتیب تا عمقµm  ۱۰۰ وµm  ۱۲۰ می­ باشد. در عمق بیش­تر پوشش و همچنین در فصل اشتراک پوشش- زیرلایه افزایش تنش پسماند فشاری مشاهده نمی­ گردد.

Keywords:

HVOF , پوشش WC-۱۰Co-۴Cr , سنگ زنی , تنش پسماند , تحلیل المان محدود