TiAlN涂層硬質(zhì)合金梳刀膜基應(yīng)力常數(shù)與主應(yīng)力測定實驗研究.pdf

1、TiAlN涂層硬質(zhì)合金廣泛用于石油管螺紋成型梳刀,梳刀膜基界面的應(yīng)力匹配特性直接反映了界面結(jié)合強度,是保證膜基界面不破壞、充分發(fā)揮薄膜性能的必要條件。開展膜基界面的應(yīng)力檢測及匹配特性研究是高端能源裝備刀具技術(shù)的研究熱點與前沿。X射線法是有效實用的無損非接觸測定殘余應(yīng)力的方法,材料的應(yīng)力常數(shù)K值是X射線法表征材料殘余應(yīng)力的基礎(chǔ)和前提。本文開展TiAlN涂層硬質(zhì)合金梳刀膜基應(yīng)力常數(shù)與主應(yīng)力的實驗研究,從以下幾個方面進行了深入研究和探討:

2、r>　　 首先,闡述了X射線衍射應(yīng)力檢測殘余應(yīng)力場的基本原理和方法,初步分析了材料殘余應(yīng)力形成的原因及應(yīng)力常數(shù)檢測原理方法,提出了X射線衍射應(yīng)力測定應(yīng)力常數(shù)的技術(shù)思想。
　　 其次,開展了WC硬質(zhì)合金應(yīng)力常數(shù)的實驗研究。闡述了X射線應(yīng)力常數(shù)標定的理論方法,構(gòu)建了應(yīng)力常數(shù)測定的實驗平臺,用等強梁加載法和理論計算法標定了WC硬質(zhì)合金的應(yīng)力常數(shù),并且測定結(jié)果與日本材料學(xué)會測得的相應(yīng)材料的應(yīng)力常數(shù)甚相接近,驗證了標定方法的可靠性和可行

3、性。
　　 在此基礎(chǔ)上,開展了TiAlN涂層應(yīng)力常數(shù)測定的實驗研究。通過TiAlN涂層與母材WC硬質(zhì)合金相結(jié)合的等強梁模型的建立,分析了鍍層前后彈性常數(shù)變化情況,依據(jù)理論計算法和實驗標定法測定了TiAlN涂層的應(yīng)力常數(shù)。
　　 最后,開展了TiAlN涂層硬質(zhì)合金梳刀膜基主應(yīng)力測定的實驗研究。通過石油管螺紋成型梳刀wC硬質(zhì)合金基體和TiAlN涂層的應(yīng)力常數(shù)值,結(jié)合二向應(yīng)力狀態(tài)單元體力學(xué)模型,利用X射線應(yīng)力分析儀測量三個方向