HOVFWC-10Co4Cr涂层磨削瞬态温度场及应力场数值模拟
【摘要】 从经典热传导方程和热弹塑性力学出发，建立了磨削过程中移动热源作用超音速火焰喷涂WC-10Co4Cr涂层材料的二维传热模型和热应力模型；在考虑材料热物理参数随温度变化的基础上，利用有限元分析软件ANSYS来研究双层材料在磨削热-结构耦合作用下的瞬时温度场和应力场。数值研究结果表明，由于WC-10Co4Cr涂层热传导系数和比热容比300M钢基体大，所以温升主要停留在涂层内；磨削温度沿工件深度方向非连续分布，涂层基体结合面的温度梯度最大；由于涂层、基体材料热膨胀系数差异较大，在结合面处产生极大的热应力；磨削温度、涂层-基体结合面热应力随涂层厚度的降低而增大。开展了磨削温度测量实验，测量了不同涂层厚度时工件表面的磨削温度，对数值仿真结果进行了验证。
