Cálculo da energia de falha de empilhamento em metais usados em ligas de alta entropia utilizando o método da teoria do funcional da densidade

Resumo

Ligas multicomponentes, ligas de alta ou média entropia ou ligas complexas e concentradas são designações de uma nova classe de ligas metálicas, marcadas pela presença de diversos elementos principais. Como as composições possíveis são inúmeras, essas ligas apresentam um amplo espectro de propriedades, especialmente mecânicas, quando comparadas àquelas tradicionais. Desta forma, o desenvolvimento de métodos que permitam conhecer de antemão o efeito da composição nas propriedades destas ligas é fundamental para possibilitar o seu desenvolvimento com esforço experimental otimizado. Em especial, diversas ligas exibem o efeito de transformação de fases (TRIP) e maclagem (TWIP) durante a deformação, estas ligas tendem a exibir combinações muito altas de resistência e ductilidade. No presente projeto, uma rota para se calcular a força motriz para estes efeitos via método da teoria do funcional da densidade será testada no sistema CrCoNi. Como a energia de falha de empilhamento (EFE) é o que tende a controlar estes mecanismos, esta energia será calculada por dois métodos, o da diferença de energia livre entre as fases cúbica e face centrada (CFC) e hexagonal compacta (HCP) e o método da supercélula nos metais Cr, Ni e Co puros. Os valores serão comparados com valores da literatura e extrapolações para composições binárias e ternárias serão testadas via combinação com método CALPHAD. Os resultados importantes para guiar desenvolvimentos futuros de ligas de alta entropia com efeitos TWIP/TRIP. (AU)