Título

TRANSFORMAÇÕES SIMULTÂNEAS E SEQUENCIAIS COM NUCLEAÇÃO EM SÍTIOS PREFERENCIAIS

SIMULTANEOUS AND SEQUENTIAL TRANSFORMATIONS WITH NUCLEATION AT PREFERRED SITES

Autoria

Alves, André Luiz Moraes; Siqueira, Felipe da Silva; Fonseca, Guilherme Dias da; Fonseca, Gláucio Soares da; Assis, Weslley Luiz da Silva; Rios, Paulo Rangel

DOI

10.5151/2594-5327-33170

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Resumo

Com o contínuo advento dos materiais aumenta-se as chances de uma dada transformação envolver duas ou mais fases produto. Quando essa transformação de uma fase matriz em duas ou mais fases produto ocorre, ela pode ser simultânea, quando as fases produto iniciam-se no mesmo instante, ou sequencial, quando elas iniciam-se em tempos diferentes. É sabido, pela teoria clássica da nucleação, que a nucleação heterogênea tem vantagens sobre a nucleação homogênea, e que vários sítios podem se tornar preferenciais por favorecerem a nucleação heterogênea. Dois sítios preferenciais bastante presentes são a interface de precipitados e os contornos de grão. Neste contexto, um modelamento analítico e computacional, via cone causal, foi empregado para investigar transformações simultâneas e sequenciais que possuem sítios preferenciais para a nucleação. Considerou-se que uma fase matriz policristalina que possui precipitados esféricos transforma-se em duas fases produto, 1 e 2, onde a fase produto 1 nucleou na interface matriz/partículas e a fase produto 2 nos contornos de grão. Os resultados de simulação tiveram ótima concordância com o modelamento analítico e observou-se que cada sítio preferencial teve um efeito muito distinto nas microestruturas simuladas.

 

The continuous advent of materials may increase the occurrence of transformations involving two or more product phases. When this transformation of a matrix phase into two or more product phases takes place, it can be simultaneous, when the product phases start at the same time, or sequential, when the product phases start at different times. It is already known that from the classical nucleation theory the heterogeneous nucleation has advantages over homogeneous nucleation. Several sites may become preferred because they favor heterogeneous nucleation. Two fairly preferred sites are the interface of precipitates and the grain boundaries. In this context, an analytical and computational model, via causal cone, were used to investigate simultaneous and sequential transformations that have preferential sites for nucleation. One considered that a polycrystalline matrix phase having spherical precipitates transforms into two product phases, 1 and 2. The product phase 1 nucleated at the matrix/particles interface and the product phase 2 nucleated at the grain boundaries. The simulation results had an excellent agreement with the analytical modeling. It was observed that each preferred site had a very different effect on the simulated microstructures.

Palavras-chave

Transformações de fase; Recristalização; PSN; Simulação computacional.

Phase transformations; Recrystallization; PSN; Computer simulation.