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關(guān)于涂層的殘余應(yīng)力
2022-05-07 09:16 陜西鋼結(jié)構(gòu) 華邦建設(shè)
熱噴涂層的其他典型特征是指在冷卻與凝固過程中，由于收縮所出現(xiàn)的殘余應(yīng)力，這種應(yīng)力會引起裂紋和剝落(分離)。
殘余應(yīng)力是存在于一個物體內(nèi)部的應(yīng)力，而不是外力所造成的。它們或者是一種微觀力，作用于涂層組織結(jié)構(gòu)內(nèi)部，或者是一種影響整體的應(yīng)力。盡管從實際的觀點來看，只有帶來整體效應(yīng)的應(yīng)力才是使用者直接關(guān)心的，但這兩種形式的應(yīng)力是互相關(guān)聯(lián)的。應(yīng)力的大小取決于涂層材料的熱膨脹系數(shù)，薄涂層很少出現(xiàn)殘余應(yīng)力問題，但如果涂層較厚，并且涂層的膨脹系數(shù)高，就容易出現(xiàn)涂層開裂，其至剝落的現(xiàn)象。
涂層的拉伸應(yīng)力是通過單獨的顆粒在基體表面凝固時的收縮作用而產(chǎn)生的，在千分之一秒，甚至更短的時間內(nèi)，熔融的顆粒就冷卻、凝固，并與已沉積的顆粒緊密地接觸。這些顆粒全部均稱地接觸與收縮，但在各沉積層沉積的時間間隔內(nèi)，會出現(xiàn)拉伸應(yīng)力的積聚。在雙金屬片中，只要是金屬片自由彎曲，縱向壓力和拉伸力就成平衡狀態(tài)。然而，在噴涂涂層中，涂層則完全處于拉伸應(yīng)力的控制之下，在其界面承受切應(yīng)力。由于熱量的變化造成的尺寸變化，并進而產(chǎn)生收縮應(yīng)力，它是造成鑄造和焊接工件中殘余應(yīng)力的主要原因。熱噴涂時，噴涂粒子的凝固冷卻過程也與鑄造或焊接應(yīng)力的產(chǎn)生有類似的機理。
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