Caracterização por difração de raios X do equilíbrio de fases e distorção da rede de ligas multicomponente selecionadas por algoritmo genético

• Processo: 22/01327-2
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Iniciação Científica
• Data de Início da vigência: 01 de junho de 2022
• Data de Término da vigência: 30 de setembro de 2022
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia de Materiais e Metalúrgica - Metalurgia Física
• Pesquisador responsável: Francisco Gil Coury
• Beneficiário: Caroline Binde Stoco
• Supervisor: Amy Clarke
• Instituição Sede: Centro de Ciências Exatas e de Tecnologia (CCET). Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR). São Carlos , SP, Brasil
• Instituição Anfitriã: Colorado School of Mines, Estados Unidos
• Vinculado à bolsa: 21/12044-9 - Produção de liga multicomponente com boas combinações de propriedades mecânicas selecionadas por algoritmo genético, BP.IC
• Assunto(s): Caracterização estrutural Difração por raios X Equilíbrio de fases Ligas de alta entropia Algoritmos genéticos
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Caracterização estrutural | Difração de Raios X | Distorção da rede cristalina | Equilíbrio de fases | Ligas de Alta Entropia | Testes in-situ | Caracterização de Materiais

Resumo

O projeto de estágio BEPE aqui proposto visa aprimorar o trabalho de Caroline ao realizar a caracterização avançada por Difração de Raios-X de ligas multicomponente previamente projetadas e selecionados por um algoritmo genético parcialmente desenvolvido, implementado e utilizado por Caroline em seu projeto FAPESP. O algoritmo projeta ligas resistentes combinando diferentes modelos para encontrar composições otimizadas. Um passo crucial é utilizar critérios termodinâmicos empíricos para estimar se uma composição será monofásica e sua estrutura cristalina, para isso, no presente trabalho, são utilizados os parâmetros "phi" e "VEC". Além disso, um dos principais modelos de endurecimento utilizados calcula a distorção de rede esperada que é convertida em um termo de endurecimento por solução sólida. Como será mostrado no presente projeto BEPE, os resultados preliminares da aluna apontam na direção de que o algoritmo foi capaz de encontrar composições monofásicas interessantes com grandes distorções de rede e consequentemente propriedades mecânicas promissoras calculadas. No entanto, para isso, algumas restrições composicionais foram adicionadas para corrigir discrepâncias entre os valores calculados por esses modelos e as previsões dos softwares CALPHAD (Pandat e Thermo-Calc) utilizados para validar os cálculos. No projeto BEPE atual, essas discrepâncias serão investigadas comparando dados experimentais com as previsões dos critérios "phi" e "VEC", Pandat/CALPHAD e ThermoCalc/CALPHAD. Os dados experimentais serão adquiridos em um difratômetro de raios X de última geração disponível na Colorado School of Mines (CSM) que permite adquirir padrões de difração de raios X de alta qualidade usando uma fonte de Mo de alta energia. Este difratômetro é equipado com aquecimento in situ em diferentes temperaturas que serão utilizados para avaliar o equilíbrio de fases das ligas selecionadas em função da temperatura. O difratômetro também permite a aquisição da função de distribuição de pares (PDF) para avaliar ambientes atômicos locais, que será utilizada no projeto atual para avaliar a distorção da rede cristalina média. (AU)