Modelagem computacional multiescala da evolução microestrutural e da plasticidade em ligas metálicas

• Processo: 14/10294-4
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Jovens Pesquisadores
• Vigência: 01 de março de 2015 - 28 de fevereiro de 2019
• Área do conhecimento: Engenharias - Engenharia de Materiais e Metalúrgica - Metalurgia Física
• Pesquisador responsável: Roberto Gomes de Aguiar Veiga
• Beneficiário: Roberto Gomes de Aguiar Veiga
• Instituição Sede: Centro de Engenharia, Modelagem e Ciências Sociais Aplicadas (CECS). Universidade Federal do ABC (UFABC). Ministério da Educação (Brasil). Santo André , SP, Brasil
• Pesquisadores associados: Alejandro Andres Zuniga Paez ; Helio Goldenstein ; Marcela Bergamaschi Tercini ; Marcio Gustavo Di Vernieri Cuppari
• Auxílios(s) vinculado(s): 17/50151-6 - Molecular dynamics simulations of advanced materials consolidated by cold spray additive manufacturing, AP.R SPRINT
• Bolsa(s) vinculada(s): 17/01429-1 - Estudo teórico-computacional da quebra da molécula de etanol na superfície do níquel, BP.IC; 15/13952-5 - Transformação martensítica em sistemas Fe-C com dinâmica molecular, BP.IC; 14/24825-1 - Modelagem computacional multiescala da evolução microestrutural e da plasticidade em ligas metálicas, BP.JP
• Assunto(s): Simulação de dinâmica molecular Plasticidade das estruturas Ligas metálicas Método de Monte Carlo
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Crescimento de grãos nanométricos | Desenvolvimento de potenciais empiricos | Dinâmica Molecular | Plasticidade e mobilidade de discordâncias | Simulações de Monte Carlo | Transformação martensítica | Evolução microestrutural e transformação de fases

Resumo

Uma das características distintivas dos metais e suas ligas é a de apresentar algum grau de maleabilidade e ductilidade, o que implica que podem ser deformados plasticamente quando há uma solicitação mecânica. Isso é de grande importância para os processos de fabricação e mesmo para as variadas aplicações tecnológicas desses materiais. Contudo, essas e outras propriedades das ligas metálicas dependem da sua composição química (i.e., dos elementos de liga envolvidos) e da microestrutura (e.g., múltiplas fases, tamanho médio de grãos, precipitados, etc.).A plasticidade e a evolução microestrutural de ligas metálicas têm sido objeto de estudos experimentais e teóricos há bastante tempo; nas últimas décadas, abriu-se a possibilidade de modelá-las também em nível atômico devido ao surgimento de grandes máquinas paralelas e ao desenvolvimento de códigos computacionais otimizados. No âmbito do projeto aqui apresentado, o que se propõe é estudar amobilidade de discordâncias na presença de obstáculos (e.g., atmosferas de Cottrellou nanoprecipitados), a resposta de ligas metálicas com tamanho médio de grão nanométrico à aplicação de uma força de tração, o efeito de elementos de liga no crescimento de grãos nanométricos e a mobilidade de interfaces durante as transformações de fases, principalmente em ligas ferrosas (tomadas como ligas metálicas prototípicas), utilizando métodos computacionais tais como a dinâmica molecular com potenciais empíricos e Monte Carlo, métodos com os quais o autor deste projeto tem grande familiaridade. (AU)

Publicações científicas

(10)

(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)

CUPPARI, M. G. DI V.; VEIGA, R. G. A.; GOLDENSTEIN, H.; GUIMARAES SILVA, J. E.; BECQUART, C. S.. Lattice Instabilities and Phase Transformations in Fe from Atomistic Simulations. JOURNAL OF PHASE EQUILIBRIA AND DIFFUSION, v. 38, n. 3, p. 185-194, JUN 2017. (14/10294-4)

VEIGA, R. G. A.; MIWA, R. H.; MCLEAN, A. B.. Adsorption of metal-phthalocyanine molecules onto the Si(111) surface passivated by delta doping: Ab initio calculations. Physical Review B, v. 93, n. 11, MAR 1 2016. (14/10294-4)

WASEDA, O.; GOLDENSTEIN, H.; LENZ E SILVA, G. F. B.; NEIVA, A.; CHANTRENNE, P.; MORTHOMAS, J.; PEREZ, M.; BECQUART, C. S.; VEIGA, R. G. A.. Stability of nanocrystalline Ni-based alloys: coupling Monte Carlo and molecular dynamics simulations. MODELLING AND SIMULATION IN MATERIALS SCIENCE AND ENGINEERING, v. 25, n. 7, OCT 1 2017. (14/10294-4)

CANDELA, R.; MOUSSEAU, N.; VEIGA, R. G. A.; DOMAIN, C.; BECQUART, C. S.. Interaction between interstitial carbon atoms and a 1/2 < 111 > self-interstitial atoms loop in an iron matrix: a combined DFT, off lattice KMC and MD study. JOURNAL OF PHYSICS-CONDENSED MATTER, v. 30, n. 33, AUG 22 2018. (14/10294-4)

FRANCO PINHEIRO MOREIRA, PEDRO AUGUSTO; DE AGUIAR VEIGA, ROBERTO GOMES; DE KONING, MAURICE. Elastic constants of ice I-h as described by semi-empirical water models. Journal of Chemical Physics, v. 150, n. 4, JAN 28 2019. (16/23891-6, 14/10294-4, 13/08293-7)

VEIGA, R. G. A.; GOLDENSTEIN, H.; PEREZ, M.; BECQUART, C. S.. Monte Carlo and molecular dynamics simulations of screw dislocation locking by Cottrell atmospheres in low carbon Fe-C alloys. SCRIPTA MATERIALIA, v. 108, p. 19-22, NOV 2015. (14/10294-4)

FATAYER, SHADI; VEIGA, ROBERTO G. A.; PRIETO, MAURICIO J.; PERIM, ERIC; LANDERS, RICHARD; MIWA, ROBERTO H.; DE SIERVO, ABNER. Self-assembly of NiTPP on Cu(111): a transition from disordered 1D wires to 2D chiral domains. Physical Chemistry Chemical Physics, v. 17, n. 28, p. 18344-18352, 2015. (11/12566-3, 13/04855-0, 14/10294-4, 11/19564-6)

TERCINI, MARCELA; DE AGUIAR VEIGA, ROBERTO GOMES; ZUNIGA, ALEJANDRO. Local atomic environment and shear banding in metallic glasses. COMPUTATIONAL MATERIALS SCIENCE, v. 155, p. 129-135, DEC 2018. (14/10294-4)

FRANCO PINHEIRO MOREIRA, PEDRO AUGUSTO; DE AGUIAR VEIGA, ROBERTO GOMES; RIBEIRO, INGRID DE ALMEIDA; FREITAS, RODRIGO; HELFFERICH, JULIAN; DE KONING, MAURICE. Anomalous diffusion of water molecules at grain boundaries in ice I-h. Physical Chemistry Chemical Physics, v. 20, n. 20, p. 13944-13951, MAY 28 2018. (13/08293-7, 16/23891-6, 10/13902-4, 14/10294-4)

WASEDA, OSAMU; VEIGA, ROBERTO G. A.; MORTHOMAS, JULIEN; CHANTRENNE, PATRICE; BECQUART, CHARLOTTE S.; RIBEIRO, FABIENNE; JELEA, ANDREI; GOLDENSTEIN, HELIO; PEREZ, MICHEL. Formation of carbon Cottrell atmospheres and their effect on the stress field around an edge dislocation. SCRIPTA MATERIALIA, v. 129, p. 16-19, MAR 1 2017. (14/10294-4)