Publicación: Determinación de la dureza de un recubrimiento doble capa de níquel-fosforo utilizando el método de elementos finitos
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2022
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Universidad Nacional de Educación a Distancia (España), Universidad Politécnica de Madrid. Departamento de Ingeniería Mecánica
Resumen
Los recubrimientos de níquel–fosforo depositados por el método de niquelado químico “ENP” son muy utilizados en diversas industrias, por sus características deseables como lo son: su alta dureza, sus propiedades magnéticas y excelente resistencia a la corrosión. La selección de los recubrimientos multicapas siempre ha representado un desafío debido a la naturaleza de los esfuerzos y deformaciones los cuales influyen en los diferentes sistemas de materiales estratificados. El objetivo del presente estudio es analizar las tensiones de contacto y deformaciones causadas por la indentación en un recubrimiento de dos capas Níquel-Fosforo sobre acero AISI 1045 en un régimen elástico-plástico, por medio de un modelado computacional usando el método de elementos finitos (MEF). Los resultados de la dureza del material obtenidos computacional y experimentalmente fueron comparados, observándose una diferencia entre ellos de un 8.5%. Estos resultados indican que el MEF es una buena técnica para continuar investigando, en futuros trabajos, en recubrimientos multicapas, aunque es necesario profundizar para reducir la diferencia obtenida.
Nickel-phosphorous coatings deposited by the "ENP" chemical nickel-plating method are widely used in various industries, due to their desirable characteristics such as: their high hardness, their magnetic properties and excellent resistance to corrosion. The selection of multilayer coatings has always represented a challenge due to the nature of the stresses and strains which influence the different systems of layered materials. The objective of this study is to analyze the contact stresses and deformations caused by indentation in a two-layer Nickel-Phosphorus coating on AISI 1045 steel in an elastic-plastic regime, through computational modeling using the method of finite elements (FEM). The results of the hardness of the material obtained computationally and experimentally were compared, observing a difference between them of 8.5%. These results indicate that the FEM is a good technique to continue investigating, in future works, multilayer coatings, although it is necessary to go deeper to reduce the difference obtained.
Nickel-phosphorous coatings deposited by the "ENP" chemical nickel-plating method are widely used in various industries, due to their desirable characteristics such as: their high hardness, their magnetic properties and excellent resistance to corrosion. The selection of multilayer coatings has always represented a challenge due to the nature of the stresses and strains which influence the different systems of layered materials. The objective of this study is to analyze the contact stresses and deformations caused by indentation in a two-layer Nickel-Phosphorus coating on AISI 1045 steel in an elastic-plastic regime, through computational modeling using the method of finite elements (FEM). The results of the hardness of the material obtained computationally and experimentally were compared, observing a difference between them of 8.5%. These results indicate that the FEM is a good technique to continue investigating, in future works, multilayer coatings, although it is necessary to go deeper to reduce the difference obtained.
Descripción
Categorías UNESCO
Palabras clave
simulación FEM, recubrimiento multicapa, dureza, indentación Vickers
Citación
Centro
E.T.S. de Ingenieros Industriales
Departamento
Mecánica