多层陶瓷涂层厚度配比应力场有限元分析

钢基铝层经等离子体电解氧化技术陶瓷化后,可在钢表面形成多层体系结构的陶瓷涂层．采用有限元方法,对不同厚度配比的复合涂层在均布接触载荷作用下的应力分布进行了研究．结果表明:铝层的存在可明显缓解界面处的剪应力．同时,铝层厚度增加,也使表面拉应力增大; Al2O3层决定着涂层内最大剪应力距离表面的距离。增强了涂层表面支撑能力．可减缓表面拉应力值．特别．当Al2O3层与Al层的厚度相等时,Al2O3／Al界面处的剪应力最小;FeAl层对表面应力和界面应力影响较小．因此,当选择较厚陶瓷层和较薄铝层时,涂层内将具有较优的表面和界面应力分布状态,从而可提高涂层力学性能．