FINITE ELEMENT MODELLING OF DEFORMATION AND STRESS IN THE COATING-SUBSTRATE SYSTEMS DURING SCRATCH TESTS
Journal Title: Tribologia - Year 2015, Vol 262, Issue 4
Abstract
The paper presents the influence of external loads carried in contact load conditions caused by a diamond indenter during scratch testing on stress distribution in a coating-substrate. The maximum tensile stress concentrations that lead to coating fracture and the stresses that cause substrate yield were analysed. Analyses were based on numerical experiments using the finite element method. The analyses were carried out for systems with different material properties of coatings and substrates and with different geometries of contacting elements. The studies allowed the determination of the significant impact of substrate yield strength and coating thickness on stress distribution and deformations of the whole system. The results of numerical analysis were compared with the results of experimental tests for uncoated substrates – X5CrNi18-10 austenitic and X20Cr13 ferritic steels and with 1 and 2 μm thick ZrN coatings. As a result of this complex analysis, the level of stress that leads to coating fracture was determined.
Authors and Affiliations
Kinga CHRONOWSKA-PRZYWARA, Marcin KOT
Keywords
Related Articles
- EP ID EP257254
- DOI -
- Views 62
- Downloads 0
SIŁY TARCIA W STOŻKOWYCH INTELIGENTNYCH MIKROŁOŻYSKACH
Przedmiotem pracy jest wyznaczanie sił tarcia w inteligentnych stożkowych mikrołożyskach HDD z pamięcią, które występują w dyskach komputerowych. Praca niniejsza jest kontynuacją prac autora i jego współpracowników publi...
STRUCTURE AND TRIBOLOGICAL PROPERTIES OF DUPLEX LAYERS OF THE CrC+(Ni-W) TYPE, PRODUCED BY MEANS OF THE VACUUM CHROMIZING PROCESS TOGETHER WITH GALVANIC TREATMENT
In this paper, duplex layers of the CrC+(Ni-W) type produced on tool steel surface, in combined galvanic and vacuum chromizing processes, are investigated. Studies of layer thickness, their morphology, and concentration...
PROPERTIES OF CARBIDE LAYERS PRODUCED BY MEANS OF THE POWDER METHOD AT LOW PRESSURE
The paper presents the results of examinations of materials and tribological properties of chromized carbide layers produced on tool steel by means the powder method, modified by the use of low pressure during the proces...
Kapryloamfoproponian sodu jako efektywny dodatek modyfikujący właściwości smarne wody
Ocena wybranych własności materiałowych polimerowej warstwy ślizgowej hydrodynamicznego łożyska wzdłużnego
Materiały polimerowe stosowane są coraz częściej jako warstwy ślizgowe łożysk hydrodynamicznych. Dzieje się tak dlatego, że wykazują one szereg zalet w porównaniu ze zwyczajowo stosowanymi warstwami ślizgowymi ze stopów...