Título

DETERMINAÇÃO DA FUNÇÃO DE ÁREA DE INDENTADOR VICKERS E SUA UTILIZAÇÃO NA ANÁLISE DE DADOS DE NANOINDENTAÇÃO PARA O CÁLCULO DO MÓDULO DE ELASTICIDADE

DETERMINATION OF AREA FUNCTION OF VICKERS INDENTER AND ITS USE IN THE ANALISYS OF NANOINDENTATION DATA FOR CALCULATION OF YOUNG MODULUS

Autoria

Júnior, Wellington Azevedo Silva; Bôrtoli, Evelyn Batista de; Júnior, Adonias Ribeiro Franco

DOI

10.5151/2594-5327-21127

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Resumo

A nanoindentação, também conhecida como ensaio instrumentado de dureza, é uma técnica que permite determinar as propriedades elásticas, plásticas e elastoplásticas de materiais, podendo ser aplicada principalmente na caracterização de filmes finos e revestimentos. Neste trabalho são mostrados os resultados de uma metodologia usada para obter a dureza Vickers e o módulo de elasticidade de materiais em equipamento de nanoindentação modelo DUH 211S da marca Shimadzu. Para uma grande faixa de cargas, foram determinados o módulo de elasticidade de uma amostra de vidro e a dureza de uma de aço temperado - materiais estes que têm propriedades elásticas e plásticas bem diferentes. Os resultados mostram que a metodologia proposta dá uma boa estimativa dos valores de dureza para o aço estudado, com pequenos desvios quando se utilizam cargas muito baixas. Os valores de módulo de elasticidade do vidro estão em boa concordância com aqueles reportados na literatura, mantendo-se constantes com a variação da carga de ensaio.

 

Nanoindentation, also known as instrumented hardness test, is a method used to determine elastic, plastic, and elastoplastic properties of materials, being applied mainly to characterize thin films and coatings. In this work, the results of a proposed methodology to determine Vickers hardness and Young modulus of materials using an instrumented hardness equipment DUH 211S Shimadzu are shown. Vickers hardness and Young modulus of a BK7 glass, a hardened steel and a TiN coating were calculated and compared to that available in the literature. The results show that the proposed methodology estimates these properties, yielding values which are in good agreement with that reported in literature. The software developed for analyzing the data obtained with the equipment is now available for use at the Surface Engineering Laboratory of IFES.

Palavras-chave

Nano indentação; Módulo de elasticidade; Método Oliver & Pharr; Matlab.

Nanoindentation; Young modulus; Oliver & Pharr method; Matlab.