Simulação da nucleação e crescimento da fase CuZr e comparação com a teoria clássica

• Processo: 20/00639-5
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
• Data de Início da vigência: 01 de agosto de 2020
• Data de Término da vigência: 31 de julho de 2021
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia de Materiais e Metalúrgica
• Pesquisador responsável: Marcelo Falcão de Oliveira
• Beneficiário: João Henrique Mazo
• Instituição Sede: Escola de Engenharia de São Carlos (EESC). Universidade de São Paulo (USP). São Carlos , SP, Brasil
• Assunto(s): Ciência da computação Mecânica computacional Materiais metálicos Nucleação Solidificação Cristalização Propriedades mecânicas Processos de fabricação
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Cnt | Growth kinectics | Md | molecular dynamics | Nucleation | ZrCu | Ciência computacional dos materiais

Resumo

Vidros metálicos são materiais metálicos que não apresentam nenhuma estrutura atômica ordenada a médias e longas distâncias. Esse tipo especial de ligas vem sendo alvo de atenção nos últimos tempos devido a algumas propriedades mecânicas interessantes e superiores às ligas tradicionais. Para que se possa melhorar o processo de fabricação e torná-lo mais fácil e barato, é importante que sejam conhecidas as características da nucleação e crescimento dessas ligas, pois o que se deseja é justamente evitar esses fenômenos durante os processos de síntese ou de conformação. O principal objetivo deste projeto é calcular importantes parâmetros relacionados à nucleação homogênea durante a solidificação, como taxa de nucleação e velocidade de crescimento, para a fase CuZr (formada pela cristalização, em estrutura B2 da liga Zr50Cu50 em alta temperatura). O cálculo dessas grandezas será feito por duas vias: de maneira indireta, utilizando equações da teoria clássica da nucleação com a simulação somente como meio de obtenção de seus argumentos, e de maneira direta, obtendo-se os parâmetros como resultado de contagens com ferramentas matemáticas/computacionais que permitem identificar os cristais formados durante as simulações, os átomos que os compõem, e a sua evolução com o tempo. Com isso será possível comparar os resultados previstos pela teoria clássica de nucleação e crescimento com os resultados diretamente obtidos pela simulação, o que poderá contribuir com um possível novo caso confirmado de liga vítrea que segue a teoria clássica. (AU)