Efeito da Taxa de Resfriamento na Liga Ni80Cu20 via Dinâmica Molecular

Abstract

RESUMO A simulação em Dinâmica Molecular (MD) é uma poderosa ferramenta para estudo de ligas amorfas nanométricas. Neste artigo, a MD foi empregada para o estudo da liga Ni80Cu20. As simulações foram realizadas com o código livre LAMMPS, em um sistema contendo 2.000 átomos com interação atômica dada pelo potencial de Finnis-Sinclair (EAM-FS). O aquecimento foi realizado à taxa de 2 K/ps, entretanto, no resfriamento foram utilizadas as taxas de 40, 10, 4, 3, 2 e 1 K/ps, com a finalidade de se observar a evolução estrutural da liga. Taxas superiores a 3 K/ps conduzem à formação de estrutura amorfa. Por outro lado, taxas inferiores a esta permitem ao sistema formar uma estrutura cristalina Cúbica de Face Centrada (CFC). A estrutura da liga foi analisada empregando-se Funções de Distribuição Radial (RDF), os poliedros de Voronoi, e Common Neighbor Analysis (CNA). Além disto, foram realizados estudos de tratamento térmico tanto em modo dinâmico à taxa de resfriamento de 40 K/ps como isotérmico com a finalidade de observar a cristalização da liga amorfa. A curva tensão vs deformação indica que a presença de 20 % de nanocristais eleva a resistência mecânica sem afetar o módulo elástico. Com esta fração, que se forma por efeito do tratamento térmico, o limite de resistência é aumentado em mais de 30 %.

Determinação das características estruturais e mecânicas da liga de alta entropia Hf-Nb-Ta-Zr

“…Todavia, nas últimas décadas, novas ferramentas têm sido desenvolvidas para encontrar novos materiais com mais baixo custo experimental e econômico. Neste contexto, as simulações computacionais permitem modelar, criar, recriar e prever inúmeros sistemas e processos físicos dos sistemas da matéria condensada, em suas diversas escalas; sendo capaz de substituir os custosos experimentos reais [5]. Alguns programas desenvolvidos utilizam a dinâmica molecular clássica, técnica que possui como base a Segunda Lei de Newton, na formulação de Newton ou de Hamilton, para simular os comportamentos físico e mecânico dos materiais.…”