采用有限元方法分析了镁合金ZK60表面TaC/TaC-Mg/Mg梯度涂层的残余热应力分布特征,研究了梯度层的层数与厚度、沉积温度对残余热应力的影响.结果表明,与TaC单层和TaC/Mg双层涂层相比,TaC/TaC-Mg/Mg梯度涂层的残余热应力最大值(112 MPa)分别减小67.2％和66.1％.当梯度层Ta C-M g的层数由1增加到8时,梯度涂层的径向应力最大值增大3.3％;而轴向应力和剪切应力的最大值则呈现先减小后增大的变化趋势,其中层数为3时的残余应力最大值最小.随着梯度层的厚度由0.25μm增加到1.50μm,径向应力、轴向应力和剪切应力最大值分别降低16.6％、47.6％和32.4％;但是当厚度继续增加到2.0μm时,残余应力最大值的增幅小于8％.黏结层Mg的厚度对残余应力的影响较小,但残余应力随沉积温度的升高呈线性增加.
镁合金 功能梯度涂层 残余应力 有限元分析