Modelagem matemática da solidificação de ligas binárias sob efeito de convecção natural no líquido e movimentação da fase sólida

• Processo: 03/08576-7
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Jovens Pesquisadores
• Data de Início da vigência: 01 de janeiro de 2005
• Data de Término da vigência: 30 de abril de 2010
• Área do conhecimento: Engenharias - Engenharia de Materiais e Metalúrgica - Metalurgia de Transformação
• Pesquisador responsável: Marcelo de Aquino Martorano
• Beneficiário: Marcelo de Aquino Martorano
• Instituição Sede: Escola Politécnica (EP). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
• Assunto(s): Modelos matemáticos Ligas binárias
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Cet | Macrossegregacao | Modelo Matematico | Solidificacao De Ligas | Transicao Colunar-Equiaxial
• Publicação FAPESP: https://media.fapesp.br/bv/uploads/pdfs/Investindo...pesquisadores_427_296_296.pdf

Resumo

Nas últimas décadas, diversos modelos matemáticos têm sido desenvolvidos para a previsão da formação da macrossegregação e da macroestrutura dendrítica durante a solidificação de ligas metálicas. Entretanto, atualmente há poucos modelos que consideram simultaneamente os efeitos da movimentação da fase líquida e sólida (dendritas equiaxiais) na solidificação, apesar de existirem evidências experimentais indiscutíveis da importância destes efeitos. Entre os modelos que consideram a movimentação das fases líquida e sólida do sistema, nenhum trata simultaneamente do crescimento colunar e equiaxial, ou mesmo da transição colunar-equiaxial. Além disso, a nucleação, que possui um papel fundamental nesta transição, é geralmente abordada pelo modelo mais simples possível (nucleação instantânea). O presente projeto de pesquisa tem como um de seus objetivos o desenvolvimento de um modelo matemático para a previsão da macrossegregação, da distribuição de tamanhos de grão equiaxial e da transição colunar-equiaxial em situações de crescimento isotérmico, unidirecional e bidirecional na solidificação de ligas metálicas. Este modelo deverá considerar: 1) a nucleação dos grãos equiaxiais em diferentes tipos de substratos; 2) o crescimento equiaxial e colunar; 3) a transição colunar-equiaxial; 4) a convecção natural do líquido movida por gradientes de temperatura e concentração e 5) a movimentação das dendritas equiaxiais. Como também foi observado na literatura que a validação experimental do tipo de modelo desenvolvido é muito limitada, outro objetivo do presente projeto envolve a validação experimental do modelo construído em diversos experimentos de solidificação isotérmica e unidirecional. Espera-se com os resultados do projeto, melhorar o entendimento de como a convecção natural do líquido e a movimentação das dendritas equiaxiais afetam a macrossegregação e a macroestrutura bruta de solidificação. (AU)

Publicações científicas

(16)

(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)

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