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Simulação de Ensaio de Indentação para filmes finos de CrAlN utilizando o Método dos Elementos Finitos
| Summary: | Recentemente, uns dos artifícios utilizados para melhorar propriedades tribológicas dos mais variados materiais tem sido a utilização de filmes finos aplicados na superfície a fim de obter melhorias na dureza superficial ou na resistência ao desgaste. Contudo, avaliar as características desses filmes é de suma importância para avaliar as vantagens e desvantagens da utilização dos mesmos. Atualmente, uma das técnicas experimentais para avaliar estes filmes tem sido o ensaio de indentação instrumentada. Todavia realizar estes ensaios em filmes finos pode ser um desafio pelas dificuldades em mensurar as solicitações, as tensões e as deformações em um recobrimento de pequenas dimensões, exigindo, para isso, equipamentos sofisticados e caros. Logo, uma alternativa que surge para avaliar o comportamento não só do filme, mas também do conjugado formado pelo filme e o substrato, tem sido a simulação numérica, mais especificamente Método de Elementos Finitos (MEF). O objeto de estudo foi simular o ensaio de indentação com penetrador esférico num conjugado composto por um filme fino de Nitreto de Cromo Alumínio (CrAlN) depositado em um substrato de aço carbono (AISI4140) a fim de avaliar o comportamento de seu campo de tensões e de deformações. Por fim, também foram avaliados os processos de fratura que ocorrem nesses conjugados. Os resultados obtidos foram comparados com valores experimentais e numéricos existentes na literatura especializada. |
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| Main Authors: | Pereira, Caio Acciole Pessoa |
| Subject: | Filmes finos Thin films Elementos Finitos Ensaio de Indentação Trinca Difus Finite elements Indentation test Cracking strain |
| Year: | 2019 |
| Country: | Brazil |
| Document type: | bachelor thesis |
| Access type: | unknown |
| Associated institution: | IBICT |
| Language: | Portuguese |
| Origin: | Oasisbr |
| Summary: | Recentemente, uns dos artifícios utilizados para melhorar propriedades tribológicas dos mais variados materiais tem sido a utilização de filmes finos aplicados na superfície a fim de obter melhorias na dureza superficial ou na resistência ao desgaste. Contudo, avaliar as características desses filmes é de suma importância para avaliar as vantagens e desvantagens da utilização dos mesmos. Atualmente, uma das técnicas experimentais para avaliar estes filmes tem sido o ensaio de indentação instrumentada. Todavia realizar estes ensaios em filmes finos pode ser um desafio pelas dificuldades em mensurar as solicitações, as tensões e as deformações em um recobrimento de pequenas dimensões, exigindo, para isso, equipamentos sofisticados e caros. Logo, uma alternativa que surge para avaliar o comportamento não só do filme, mas também do conjugado formado pelo filme e o substrato, tem sido a simulação numérica, mais especificamente Método de Elementos Finitos (MEF). O objeto de estudo foi simular o ensaio de indentação com penetrador esférico num conjugado composto por um filme fino de Nitreto de Cromo Alumínio (CrAlN) depositado em um substrato de aço carbono (AISI4140) a fim de avaliar o comportamento de seu campo de tensões e de deformações. Por fim, também foram avaliados os processos de fratura que ocorrem nesses conjugados. Os resultados obtidos foram comparados com valores experimentais e numéricos existentes na literatura especializada. |
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