Actual Problems in Machine Building 2014 No. 1

Technological Equipment, Machining Attachments and Instruments I International Scientific and Practical Conference « Actual Problems in Machine Building » __________________________________________________________________ 332 остаточные напряжения (ТОН). В случае превышения ими предела прочности материала какого-либо слоя возникают холодные межслойные трещины, и КМ становится непригодным для работы в данном изделии. Когда величина ТОН меньше пределов прочности материалов слоев, монолитность КМ обеспечивается, однако их наличие может снизить прочностные характеристики изделия. Слой материала с большим КЛР при охлаждении стремится сократить свои размеры больше, чем слой с меньшим КЛР. В результате первый слой будет растянут вторым, а второй будет сжат первым. В материале с большим КЛР возникнут растягивающие ТОН, а в материале с меньшим КЛР – сжимающие ТОН. 2. Теория В работе [2] автором предложена методика расчета ТОН в слоистых КМ, на основе которой были установлены границы для отношения толщин смежных слоев из разных материалов, обеспечивающие условия отсутствия межслойных трещин: - при 2 1    -   1 1 2 2 1 1 2 1 1 2 1 ) 1( ) 1( ) ( b b E E k TE h h            ; (1) - при 2 1    -   ) 1( ) 1( ) ( 1 1 2 2 2 1 2 2 2 2 1            E kE T E h h b b , (2) где 1  , 1 E , 1  , 1 b  , 1 h - КЛР, модуль упругости, коэффициент Пуассона, предел прочности на растяжение и толщина верхнего слоя КМ; 2  , 2 E , 2  , 2 b  , 2 h - то же, для нижнего слоя; O И T T T   - разница температур синтеза КМ и окружающей среды; k - коэффициент запаса (не менее 1,5). В случае проектирования КМ с тонкими износостойкими покрытиями, когда толщина верхнего слоя мала по сравнению с толщиной подложки, из выражения (2) получим ограничение для величины 2  , устраняющее отслаивание покрытия:             2 2 1 1 2 1 2 1 ) 1( 1 E E Tk b      . (3) Для 2 1    из неравенства (1) имеем: Tk E b     1 1 1 1 2 ) 1(     . (4)