METODOLOGIA NUMÉRICO-EXPERIMENTAL PARA AVALIAÇÃO DA ESPESSURA DE FILMES DE NITRETO DE TITÂNIO OBTIDOS POR PROCESSAMENTO A PLASMA
Nitretação a Plasma, Indentação Instrumentada, Elementos Finitos, Dureza.
A alteração das propriedades superficiais de materiais por meio de processamento a plasma tem sido muito utilizada com a finalidade de melhorar as propriedades tribológicas dos materiais. Para este objetivo tem-se usado diferentes técnicas de deposição. Entre estas, uma comumente utilizada é a técnica de deposição física a vapor (Physical vapor deposition - PVD). Neste trabalho foram feitas as análises das propriedades mecânicas de uma amostra de um material metálico e do seu revestimento de nitreto de titânio resultante de um processo de deposição (PVD), aplicando uma combinação do ensaio experimental de indentação instrumentada, com penetrador Berkovich, com a análise deste mesmo ensaio pelo método dos elementos finitos (MEF). As propriedades mecânicas usadas na análise numérica tais como o módulo de elasticidade, o coeficiente de Poisson e o limite de escoamento foram obtidos através desta metodologia numérico-experimental. As simulações foram modeladas aproveitando-se a simetria do problema, considerando o penetrador como um corpo rígido e a amostra do conjugado filme-substrato como um material deformável. Definidas as propriedades mecânicas do conjugado, foram feitas simulações do ensaio de indentação Vickers, variando profundidade de penetração em função da espessura do filme (razão ), encontrando a dureza superficial para diferentes espessuras do filme. Comparando as curvas experimentais e numéricas da dureza em relação à razão obteve-se o valor aproximado para a espessura do filme estudado.