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

• Processo: 14/24825-1
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Jovens Pesquisadores
• Data de Início da vigência: 01 de março de 2015
• Data de Término da vigência: 31 de março de 2016
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia de Materiais e Metalúrgica - Metalurgia Física
• Pesquisador responsável: Roberto Gomes de Aguiar Veiga
• Beneficiário: Roberto Gomes de Aguiar Veiga
• Instituição Sede: Escola Politécnica (EP). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 14/10294-4 - Modelagem computacional multiescala da evolução microestrutural e da plasticidade em ligas metálicas, AP.JP
• Assunto(s): Simulação de dinâmica molecular Transformação martensítica 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 ultimas 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 a mobilidade de discordâncias na presença de obstáculos (e.g., atmosferas de Cottrell ou 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.