Simulação de dinâmica molecular de liga a base de Cu com efeito de memória de forma

• Processo: 15/05494-7
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
• Data de Início da vigência: 01 de janeiro de 2016
• Data de Término da vigência: 31 de dezembro de 2016
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia de Materiais e Metalúrgica - Metalurgia Física
• Pesquisador responsável: Piter Gargarella
• Beneficiário: Luís Otávio Zaparoli Falsetti
• Instituição Sede: Centro de Ciências Exatas e de Tecnologia (CCET). Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR). São Carlos , SP, Brasil
• Assunto(s): Mudança de fase Estrutura cristalina Nucleação Ligas Simulação de dinâmica molecular
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: ligas a base de Cu | Ligas com memória de forma | Simulação por Dinâmica Molecular | Transformação martensítica | Transformação de fase

Resumo

Embora os mecanismos da transformação martensítica de diversas ligas com memória de forma já terem sido propostos, eles são difíceis de visualizar experimentalmente devido principalmente a rapida cinética de transformação. Muitas questões relacionadas com o processo de nucleação e crescimento da fase martensítica ainda não são completamente entendidos, como por exemplo se esse processo ocorre nos contornos de grão ou em outros defeitos da estrutura cristalina. Aliado a isso, pouco se conhece dos efeitos da ciclagem térmica e mecânica nesse processo de nucleação e crescimento ou mesmo seus efeitos na formação das diversas variantes da martensita. A simulação de dinâmica molecular (DM) poderia fornecer evidencias desses mecanismos, o que poderia auxiliar no desenvolvimento de novas ligas com memória de forma com propriedades superiores. Através do método de DM, a posição e velocidade de todos os átomos envolvidos no sistema são traçados pela resolução numérica das equações do movimento de Newton. Várias propriedades físicas e mecânicas bem como o comportamento dinâmico na escala atômica ou macroscôpica (grãos) podem ser obtidas usando procedimentos estatísticos. Para efetuar essa simulação é necessário possuir o potencial interatômico do sistema. Embora o potencial interatômico do sistema Cu-Al já tenha sido desenvolvido, essas ligas ainda não foram investigadas. Considerando isso, o presente trabalho tem como objetivo estudar os mecanismos de transformação martensítica de liga com memória de forma Cu-Al através da simulação por dinâmica molecular. A escolha desse sistema vem do encontro de sua utilização em uma grande variedade de aplicações como por exemplo, atuadores, dispositivos médicos e eletro-mecânicos. Os estudos serão realizados utilizando potencial interatômico recentemente desenvolvido e mediante a aplicação de ciclagem térmica e mecânica na liga Cu77Al23 (% peso).