Simulación de propiedades mecánicas demulticapas de Zr/ZrN y TiN/ZrNempleando el método de elementos finitos
En este trabajo se presenta el estudio de propiedades mecánicas de multicapas de Zr/ZrN y TiN/ZrN variando el número de bicapas en 1, 2, 5 y 10, es decir, períodos de 2, 1, 0,4 y 0,2 μm, con espesor constante de 2 μm en una relación de 1:1 y 1:3. Para esta simulación se empleó el software ANSYS, el...
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Universidad EAFIT
2010-06-01
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doaj-cf607ab19acb464ab5a1636ea9c5cc292020-11-25T01:14:05ZengUniversidad EAFITIngeniería y Ciencia1794-91652256-43142010-06-01611Simulación de propiedades mecánicas demulticapas de Zr/ZrN y TiN/ZrNempleando el método de elementos finitosH. D. Aristizábal–Soto0L. C. Agudelo1C. M. Bedoya Hincapié2E. Restrepo Parra3Universidad Nacional de ColombiaUniversidad Nacional de ColombiaUniversidad Nacional de ColombiaUniversidad Nacional de Colombia En este trabajo se presenta el estudio de propiedades mecánicas de multicapas de Zr/ZrN y TiN/ZrN variando el número de bicapas en 1, 2, 5 y 10, es decir, períodos de 2, 1, 0,4 y 0,2 μm, con espesor constante de 2 μm en una relación de 1:1 y 1:3. Para esta simulación se empleó el software ANSYS, el cual se basa en el método de elementos finitos. Se obtuvieron curvas de Esfuerzo– Deformación, dureza y módulo de Young en función del número de bicapas. De acuerdo al análisis realizado, las bicapas de TiN/ZrN con relación 1:3 presentan mayor dureza (31±1 GPa) en relación a los demás sistemas y un módulo de Young de aproximadamente 460 GPa. Los resultados de las simulaciones de las propiedades mecánicas de materiales basados en Ti y Zr, empleando métodos como el de elementos finitos, son prometedores en el campo de los nuevos materiales para predecir su desempeño en aplicaciones tecnológicas e industriales como recubrimientos duros sobre diferentes herramientas y piezas de maquinaria y así disminuir costos de producción. Además, las simulaciones presentadas en este trabajo pueden extenderse a sistemas compuestos de otros materiales de gran utilidad. PACS: 47.11.Fg, 73.21.Ac, 87.15.La, 81.40.Lm, 81.70.Bt, 81.70.Pg MSC: 76M10 http://publicaciones.eafit.edu.co/index.php/ingciencia/article/view/248Zr/ZrNTiN/ZrNANSYSpropiedades mecánicaselementos finitos |
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En este trabajo se presenta el estudio de propiedades mecánicas de multicapas de Zr/ZrN y TiN/ZrN variando el número de bicapas en 1, 2, 5 y 10, es decir, períodos de 2, 1, 0,4 y 0,2 μm, con espesor constante de 2 μm en una relación de 1:1 y 1:3. Para esta simulación se empleó el software ANSYS, el cual se basa en el método de elementos finitos. Se obtuvieron curvas de Esfuerzo– Deformación, dureza y módulo de Young en función del número de bicapas. De acuerdo al análisis realizado, las bicapas de TiN/ZrN con relación 1:3 presentan mayor dureza (31±1 GPa) en relación a los demás sistemas y un módulo de Young de aproximadamente 460 GPa. Los resultados de las simulaciones de las propiedades mecánicas de materiales basados en Ti y Zr, empleando métodos como el de elementos finitos, son prometedores en el campo de los nuevos materiales para predecir su desempeño en aplicaciones tecnológicas e industriales como recubrimientos duros sobre diferentes herramientas y piezas de maquinaria y así disminuir costos de producción. Además, las simulaciones presentadas en este trabajo pueden extenderse a sistemas compuestos de otros materiales de gran utilidad.
PACS: 47.11.Fg, 73.21.Ac, 87.15.La, 81.40.Lm, 81.70.Bt, 81.70.Pg
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