Produção e Caracterização de Liga de Alta Entropia de Tenacidade Otimizada por Algoritmo Genético

• Processo: 24/00901-2
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
• Data de Início da vigência: 01 de março de 2024
• Data de Término da vigência: 28 de fevereiro de 2025
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia de Materiais e Metalúrgica - Metalurgia Física
• Pesquisador responsável: Francisco Gil Coury
• Beneficiário: Heitor Braz Cassanta
• Instituição Sede: Centro de Ciências Exatas e de Tecnologia (CCET). Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR). São Carlos , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 22/02770-7 - Engenharia de Materiais Computacional Integrada ICME: aplicada à modelagem, fabricação, teste e caracterização de ligas de alta entropia, AP.PNGP.PI
• Assunto(s): Algoritmos genéticos Equilíbrio de fases Mudança de fase
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: algoritmo genético | Cálculos termodinâmicos | Equilíbrio de fases | Liga de Alta Entropia | Mecanismos de Endurecimento | Transformações de Fases

Resumo

Com os crescentes avanços tecnológicos, há a necessidade do desenvolvimento de novos materiais. Dentre eles, surgem as ligas metálicas de elemento multiprincipal, que não possuem um elemento único como principal, mas um conjunto de elementos, objetivando propriedades específicas. No presente projeto iremos utilizar algoritmos genéticos para selecionar ligas com boa resistência mecânica e ductilidade de sistemas de ligas multicomponente. Essa ferramenta será otimizada tomando por base ligas como Cr33Co33Ni33 - conhecida por ter alta tenacidade ao impacto - além de dados experimentais obtidos durante a produção e caracterização de ligas iniciais a fim de refinar os inputs e os critérios de seleção de ligas por algoritmo genético. Uma vez que o sistema estiver alimentado com esses dados, serão usados modelos de endurecimento por solução sólida e de refino de grão, tendo por resultado um conjunto de ligas otimizadas, em um sistema amplo, indo além dos elementos V-Cr-Fe-Mn-Co-Ni. Esse conjunto de ligas selecionadas será produzido por fundição em forno de fusão a arco elétrico, a partir de elementos de alta pureza e homogeneizados a uma temperatura acima da solvus, prevista pelo método CALPHAD. As ligas, então, serão laminadas a frio e homogeneizadas, para obter diferentes tamanhos de grão a partir de diferentes combinações de tempo e de temperatura. Análises de microdureza em função do tamanho do grão e curvas de calorimetria diferencial de varredura também serão levantadas para determinar a temperatura solvus da liga. Ensaios mecânicos também serão feitos, a fim de avaliar as propriedades da liga. Os resultados serão apresentados em congressos de Iniciação Científica e, quando possível, incluídos em publicações de periódicos internacionais, conforme o projeto geral.