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Ordenamento de curto alcance (SRO) em ligas de média e alta entropia: design e caracterização

Processo: 23/07403-5
Modalidade de apoio:Bolsas no Brasil - Doutorado
Vigência (Início): 01 de setembro de 2023
Vigência (Término): 30 de abril de 2027
Área do conhecimento:Engenharias - Engenharia de Materiais e Metalúrgica - Metalurgia Física
Pesquisador responsável:Francisco Gil Coury
Beneficiário:Guilherme Cardeal Stumpf
Instituição Sede: Centro de Ciências Exatas e de Tecnologia (CCET). Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR). São Carlos , SP, Brasil
Assunto(s):Mudança de fase   Ligas de alta entropia   Deformação
Palavra(s)-Chave do Pesquisador:CrCoNi | Design de Ligas | Ligas de média e alta entropia | Maclação e transformação de fase induzidos por deformação (TWIP | Ordenamento de curto alcance (SRO) | Trip) | Transformações de Fases

Resumo

Ligas de média e alta entropia são uma nova classe de materiais, que diz respeito principalmente à concepção das ligas. Devido à fase matriz possuir múltiplos elementos principais a compreensão de fenômenos que ocorrem em nível atômico se torna desafiadora. Esse é o caso do ordenamento de curto alcance (do inglês Short-Range Order - SRO), um constituinte que envolve primeiros e segundos vizinhos atômicos. O SRO, que é favorecido por preferências químicas entre pares de elementos distintos, pode, por afetar a composição local, influenciar mecanismos importantes de deformação. Como a maclação e a transformação de fase induzidas por deformação, que dependem da energia de falha de empilhamento (intrinsecamente afetada pela composição química). Estes mecanismos ajudam a explicar as ótimas propriedades das ligas de Cantor e da CrCoNi. Sendo que esta última é classificada dentre os materiais de engenharia mais tenazes já ensaiados. Para então compreender melhor essas ligas, recentemente trabalhos de alto impacto vêm estudando a ocorrência de SRO e sua influência sobre as propriedades de ligas de múltiplos elementos principais. No entanto, devido à difícil detecção desse constituinte e de certos equívocos experimentais, pouco ainda é compreendido. Para contornar as atuais dificuldades, este trabalho propõe a fabricação de ligas de CrCoNi com a adição de elementos secundários, que tendam a favorecer a formação de SRO (ao diminuir a entalpia de mistura do sistema) e facilitar a sua detecção (devido às maiores diferenças de fator de espalhamento atômico). Este conceito simples será aliado com o processamento em condições otimizadas (longos tempos e menores temperaturas) e com técnicas avançadas de caracterização (microscopia eletrônica de transmissão, difração de elétrons, ensaios de tração em temperaturas criogênicas, análises térmicas, dentre outras). (AU)

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