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

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 últimas 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 amobilidade de discordâncias na presença de obstáculos (e.g., atmosferas de Cottrellou 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. (AU)