脆性涂层／韧性基体材料在拉伸应变作用下的开裂行为

摘要

提出一种在脆性涂层/韧性基体材料中含弹塑性界面层的剪滞模型。研究脆性涂层/韧性基体材料在拉伸应变作用下,其表面脆性涂层的开裂行为特征,探讨涂层内正应力、界面切应力、涂层的裂纹密度与涂层几何、力学等参数之间的内在联系,获得了涂层内正应力、界面切应力和(饱和)裂纹密度的解析表达式。最后利用这些参量及其间的内在联系,以工程实际中的脆性Cr涂层/韧性钢基体材料为研究对象,研究该种材料在拉伸过程中出现的断裂行为特征。研究结果表明,该材料在拉伸应变作用下出现的饱和裂纹密度与理论结果预测值符合较好。