Simulação do ensaio de indentação em filmes finos com o uso de modelos de trinca difusa

Materia

Godoy, G.C.¹  Sotani, P.F.B.²  Dias, A.M.S.³ 

[1] UFMG, Belo Horizonte, Brasil;Universidade Federal de São João Del-Rei;Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal

关键词: Indentação;    Elementos Finitos;    Fratura;    Trinca Difusa.;   

DOI  :  10.1590/S1517-70762010000300005

学科分类：工程和技术（综合）

来源: Universidade Federal do Rio de Janeiro * Coordenacao dos Programas de Pos-Graduacao de Engenharia

【 摘 要 】

O objetivo principal do presente trabalho foi simular através de modelos de elementos finitos o ciclo do ensaio de indentação com penetradores esféricos em um sistema composto de recobrimento superficial fino depositado em um substrato metálico. Recentes trabalhos propõem a utilização dos ensaios de indentação (nanoindentação) como uma ferramenta capaz de avaliar características mecânicas de filmes finos, assim como avaliar possíveis falhas em sistemas que conjugam recobrimentos de alta dureza (recobrimentos tribológicos) com substratos metálicos de aço em serviço, em solicitações tribológicas. Entretanto, a implementação da técnica de indentação para a avaliação do comportamento destes sistemas e os seus resultados obtidos ocasionam dúvidas no meio científico. Em função destas incertezas na análise do ensaio de indentação, o uso de uma metodologia numérica capaz de avaliar os campos de tensões e de deformações durante o ciclo de indentação pode auxiliar em uma interpretação mais segura deste ensaio. Todavia, a utilização da metodologia numérica para avaliar o ensaio de indentação em recobrimentos superficiais finos também tem apresentado problemas principalmente devido à dificuldade na implementação de critérios de falhas, especialmente na avaliação do comportamento da interface entre o recobrimento e o substrato. Finalmente, para estudar os mecanismos de nucleação e crescimento de trincas que ocorrem nestes filmes sob ensaio de indentação utilizou-se um modelo numérico de trinca difusa.

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