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 37
- Downloads 0
SILICONE POLYETHERS AS EFFECTIVE ADDITIVES MODIFYING WATER LUBRICITY
Silicone oils have been applied as lubricants not only in machinery but also in biological systems, for instance, in articular capsules in the case of rheumatism. Since these compounds are not watersoluble, their polyeth...
Charakterystyka zużycia stempla podczas wyciskania stalowych elementów
W pracy opisano mechanizm zużycia stempla wykonanego ze stali 32CrMoV12-28 używanego do wyciskania bufora zderzaka kolejowego. Stempel ten uległ pęknięciu, które wyeliminowało go z dalszej eksploatacji. Wykonano charakt...
Wpływ wybranych smarowych preparatów eksploatacyjnych na właściwości tribologiczne materiałów polimerowych podczas tarcia ze stalą
W artykule przedstawiono wyniki wstępnych badań rozpoznawczych wpływu wybranych preparatów eksploatacyjnych, dodawanych do olejów smarowych w celu poprawienia ich własności smarnych, na właściwości tribologiczne PTFE i...
Wpływ budowy łańcucha alkilowego na właściwości tribologiczne wodnych roztworów oksyetylenowanych alkoholi
W artykule przedstawiono wpływ budowy łańcucha alkilowego oksyetylenowanych alkoholi tłuszczowych na właściwości fizykochemiczne i tribologiczne ich wodnych roztworów. Przedmiotem badań były wodne roztwory mieszaniny dwó...
Wpływ biododatków otrzymanych z odpadowych produktów rafinacji oleju rzepakowego na właściwości tribologiczne estrowego oleju smarowego
W artykule przedstawiono wyniki badań wpływu biododatków, otrzymanych z odpadów porafinacyjnych oleju rzepakowego, na właściwości przeciwzatarciowe i przeciwzużyciowe środków smarowych, skomponowanych na bazie estrowego...