Determinación de propiedades mecánicas en un aluminio 6063 recubierto, utilizando simulación numérica mediante el método de los elementos finitos

Abstract

En este trabajo se determinan las propiedades mecánicas de un recubrimiento a través de un ensayo de indentación normal modelado mediante el uso de un software computacional basado en el método de los elementos finitos, de nombre comercial ABAQUSTM. El material a ensayar fue un aluminio 6063T6. Para ello se realizó el modelado de un ensayo de indentación esférico, en el cual las cargas de indentación y el radio de contacto proyectado son obtenidos de varios ajustes potenciales. Se aplicaron las relaciones empíricas de Tabor(6) para determinar los valores esfuerzo-deformación y así construir la curva del aluminio. Se obtuvieron valores de dureza con un margen de error menor al 4 % en comparación directa con los datos experimentales suministrados. A través de un ensayo de indentación Brinell se determinaron las propiedades mecánicas del sistema sustrato y recubrimiento, cuyos datos fueron obtenidos de trabajos de investigación anteriores. Con el modelo Lesage- Pertuz(9) se calcularon valores de dureza del recubrimiento, en función de la carga aplicada; pero esto sólo fue posible en el recubrimiento de 0,45mm de espesor, ya que este modelo es válido para recubrimientos delgados.

This present work has a main purpose, it is to determine the mechanical properties of a surface treatment through a modeling normal indentation essay, all this with the use of a software which is based on finite elements method, commercialy named “ABAQUSTM”. The material which was studied was an aluminium 6063T6. For this, a spherical indentation modeling essay was executed, in this essay the indentation charges and the projected radio contact are obtained from some potential adjustments. Tabor empirical relations were applied to determine the deformation-effort values to construct the aluminium curve.It was obtained hardness values with a margin of error of 4% in a direct comparison with supplied experimental data. Through a Brinell indentation essay, the mechanical properties of the surface treatments and substrate system were determined, this information were obtained from past researches. With Lesage-Pertuz model, it was calculated the hardness values of surface treatment, on the basis of the applied charge; but this was just posible in the surface treatment of thickness (0,45 mm), due to the fact that this model is valid for thin surface treatments.