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摘要
目前针对多颗粒复合镀层有限元模型的建立尚不准确。以轧辊的服役工况为背景，利用Python语言和ABAQUS软件建立试块底面带有SiC颗粒增强Ni基复合镀层的环-块滑动摩擦有限元模型，系统研究SiC颗粒含量和尺寸对涂层表面及涂层-基体界面峰值等效应力的影响规律。结果表明：当SiC颗粒含量为3 vol.%～9 vol.%时，涂层表面和涂层-基体界面峰值应力随颗粒含量的增大而增大，分别增大了78.01%和32.06%；当SiC颗粒含量为9 vol.%～15 vol.%时，随着颗粒含量的增大，涂层表面峰值应力呈下降趋势，降低了13.02%，而涂层-基体界面峰值应力基本保持不变；当SiC颗粒直径为0.8～1μm时，涂层表面及涂层-基体界面峰值应力随颗粒尺寸的减小而增大，分别增大了51.5%和32.6%；当SiC颗粒直径为0.3～0.8μm时，涂层表面及涂层-基体界面峰值应力基本保持不变。综合考虑轧辊表面镀层的性能需求以及实际复合电镀工艺，依据界面应力与镀层结合状态之间的关系，SiC颗粒含量以9 vol.%左右为宜，SiC颗粒直径以0.8μm左右为宜。所建立的多颗粒随机分布涂层基体的有限元模型更接近于实际复合镀层结构，研究结果可为复合镀层的设计与制备提供参考。
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