بررسی تجربی و شبیه سازی توزیع تنش پسماند در راستای ضخامت پوشش WC-10Co-4Cr به روش HVOF

کاربرد پوشش WC-10Co-4Cr ایجاد شده توسط روش پاشش حرارتی با سوخت اکسیژن در سرعت بالا، HVOF، به دلیل مقاومت سایشی و خوردگی بالا، به میزان قابل توجه ای توسعه یافته است. تنش های پسماند ایجاد شده در طی فرآیند پوشش دهی بر مقاومت سایشی و چسبندگی پوشش به زیرلایه موثر هستند. در این مطالعه، تنش پسماند پوشش توسط تکنیک پراش اشعه ایکس (XRD) به روش sin2 و تحلیل المان محدود تعیین گردید. در اندازه گیری تجربی، فرآیند برداشت شیمیایی ماده به منظور تعیین تنش در راستای ضخامت پوشش به کار برده شد. در تحلیل المان محدود، ابتدا برخورد ذره بر زیرلایه انجام شد. سپس نتایج حاصل از تحلیل برخورد، به عنوان ورودی در تحلیل ترمومکانیکی، به منظور تعیین تنش پسماند پوشش به کار گرفته شد. نتایج نشان داد که تطابق قابل قبولی میان نتایج تجربی و شبیه سازی وجود دارد. پس از فرآیند پاشش حرارتی، تنش پسماند در سطح پوشش WC-10Co-4Cr فشاری بوده و سپس با افزایش عمق از سطح آزاد، مقدار تنش فشاری افزایش یافته و در نزدیکی فصل اشتراک پوشش-زیرلایه، بیش ترین مقدار تنش پسماند فشاری بدست می آید. نتایج شبیه سازی نشان داد که توزیع تنش در پوشش به جز لبه های نمونه، یکنواخت است. تنش در لبه نمونه دارای تمرکز تنش کششی در فصل اشتراک پوشش و زیرلایه است که مستعد ترک، جدایش و شکست پوشش است.