Estudio del comportamiento mecánico de un sistema recubierto mediante simulación computacional del ensayo de rayado//Mechanical Behavior study of a coated system by computer simulation of the scratch test

Eduardo A. Pérez Ruiz, Luis Iván Negrín Hernández, Roberto Martins de Souza

Resumen

Una forma de evaluar un sistema recubierto es a través del ensayo de rayado. Los resultados obtenidos dependen de variables como: propiedades y geometría del indentador, tasa de carga, tasa de desplazamiento, propiedades de los materiales del sistema a evaluar como dureza, módulo elástico, microestructura, rugosidad superficial, espesor, entre otras. El presente trabajo analizó, a través de simulación computacional del ensayo de rayado, el efecto que tiene la geometría del indentador (cónica y esférica), la carga de rayado (20 N y 50 N), el espesor del recubrimiento (2,1 µm y 4,6 µm) y el coeficiente de fricción (0,3 y 0,5) en el comportamiento de los esfuerzos y la deformación plástica en la superficie de un sistema recubierto. Los resultados sugieren que el coeficiente de fricción como variable de ensayo tiene una alta importancia en el comportamiento mecánico del sistema recubierto.

Palabras claves: ensayo de rayado, simulación computacional, sistema recubierto.
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Abstract

One way to evaluate a coated system is through the scratch test. The results obtained depend of the variables including mechanical properties and geometry of indenter, loading, displacement, material properties in the system as hardness, elastic modulus, microstructure, roughness surface, thickness, among others, which are indicated in ASTM C1624 / 05. This paper analyzes through scratch test simulation, the effect of the indenter geometry (conical and spherical), the loading (20 N and 50 N), the thickness coating (2,1 µm and 4,6 µm) and the friction coefficient values (0,3 and 0,5) in the stresses and plastic deformation behavior at the surface of a coated system. The results suggest that the coefficient of friction has a high importance in the mechanical performance of the coated system.

Key words: scratch test, computacional simulation, coated system.

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