Modelamento de domínio computacional e nucleação e crescimento da fase sigma em aços inoxidáveis duplex em 3D via método do cone causal

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MetadadosDescriçãoIdioma
Autor(es): dc.contributorAssis, Weslley Luiz da Silva-
Autor(es): dc.contributorhttp://lattes.cnpq.br/8444210181194986-
Autor(es): dc.contributorRios, Paulo Rangel-
Autor(es): dc.contributorhttp://lattes.cnpq.br/2150558011507981-
Autor(es): dc.contributorMontoro, Sérgio Roberto-
Autor(es): dc.contributorhttp://lattes.cnpq.br/4765633201004287-
Autor(es): dc.contributorhttp://lattes.cnpq.br/4749173443587763-
Autor(es): dc.creatorSantos, Ana Gabriella Conceição dos-
Data de aceite: dc.date.accessioned2024-07-11T17:36:42Z-
Data de disponibilização: dc.date.available2024-07-11T17:36:42Z-
Data de envio: dc.date.issued2022-10-24-
Data de envio: dc.date.issued2022-10-24-
Fonte completa do material: dc.identifierhttp://app.uff.br/riuff/handle/1/26643-
Fonte: dc.identifier.urihttp://educapes.capes.gov.br/handle/capes/753817-
Descrição: dc.descriptionOs aços inoxidáveis duplex são alvo de grande interesse devido ao fato de possuírem boa relação entre propriedades mecânicas e de resistência à corrosão das fases ferrita e austenita, sendo amplamente utilizados na indústria. Em determinada faixa de temperatura (650 a 900ºC), porém, fases intermetálicas podem se desenvolver. Entre elas, a que traz maior preocupação é a fase sigma, que possui caráter duro e frágil, prejudicando as propriedades do aço citadas anteriormente. No presente trabalho foi proposto o desenvolvimento de um modelo computacional para a previsão de nucleação e crescimento da fase sigma em uma matriz duplex também modelada computacionalmente. A primeira etapa do trabalho consistiu na construção de uma microestrutura duplex tridimensional por simulação, contendo frações aproximadamente iguais das fases ferrita e austenita. A segunda etapa foi a nucleação e crescimento da fase sigma nesta matriz inicial de ferrita e austenita, também via simulação. Para ambas etapas, foi utilizado o método do Cone Causal. Para a validação do modelo computacional, os resultados obtidos foram comparados com a teoria analítica da cinética formal de JMAK. Esta considera núcleos aleatoriamente distribuídos no espaço. Quando elevado o número de núcleos de fase sigma, percebeuse um afastamento da curva obtida em relação àquela prevista por JMAK, caracterizando que a distribuição dos mesmos já não pode ser considerada aleatória. A fim de validar o modelo qualitativamente, exemplos preliminares das microestruturas para algumas sessões em 2D foram obtidas para efeito de comparação com micrografias reais. Ao final do trabalho, foi proposta também uma alteração no código que possibilitou a predição de propriedades mecânicas a partir da Regra Linear das Misturas.-
Descrição: dc.descriptionDuplex stainless steels are of great interest because they have a good relationship between mechanical and corrosion resistance properties of the ferrite and austenite phases and are widely used in industry. In a certain temperature range (650ºC to 900ºC), however, intermetallic phases may develop. Among them, the main one is the sigma phase, which has a hard and fragile characteristic, significantly decreasing the properties of steel mentioned above. In the present work it was proposed the development of a computational model to predict the nucleation and growth of the sigma phase in a duplex matrix also computationally modeled. The first stage of the work was the simulation of a threedimensional duplex microstructure, containing approximately equal fractions of the ferrite and austenite phases. The second stage was the nucleation and growth of the sigma phase in this initial matrix of ferrite and austenite, also via simulation. For both stages, the Causal Cone method was used. For the validation of the computational model, the results were compared with the analytical theory of the formal kinetics of JMAK. It considers that nuclei are randomly distributed in space. When the number of sigmaphase nuclei is high, a JMAK curve distancing is noticed, characterizing that their distribution can no longer be considered random. In order to validate the model qualitatively, preliminary examples of microstructures for some 2D sessions were obtained for comparison with real micrographs. At the end of the work, it was also proposed a code change that allowed the prediction of mechanical properties using the Linear Mixture Rule.-
Descrição: dc.description56 p.-
Formato: dc.formatapplication/pdf-
Idioma: dc.languagept_BR-
Direitos: dc.rightsOpen Access-
Direitos: dc.rightsCC-BY-SA-
Palavras-chave: dc.subjectFase sigma-
Palavras-chave: dc.subjectModelamento 3D-
Palavras-chave: dc.subjectRegra das misturas-
Palavras-chave: dc.subjectPropriedades mecânicas-
Palavras-chave: dc.subjectSimulação computacional-
Palavras-chave: dc.subjectAço inoxidável-
Palavras-chave: dc.subjectEngenharia metalúrgica-
Palavras-chave: dc.subjectFase sigma-
Palavras-chave: dc.subjectModelo computacional-
Palavras-chave: dc.subjectCone causal-
Palavras-chave: dc.subjectSigma phase-
Palavras-chave: dc.subject3D modeling-
Palavras-chave: dc.subjectMixing rule-
Palavras-chave: dc.subjectMechanical properties-
Palavras-chave: dc.subjectComputational simulation-
Título: dc.titleModelamento de domínio computacional e nucleação e crescimento da fase sigma em aços inoxidáveis duplex em 3D via método do cone causal-
Tipo de arquivo: dc.typeDissertação-
Aparece nas coleções:Repositório Institucional da Universidade Federal Fluminense - RiUFF

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