Estudo na nucleação em poliedros via simulação computacional

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MetadadosDescriçãoIdioma
Autor(es): dc.contributorRios, Paulo Rangel-
Autor(es): dc.contributorhttp://lattes.cnpq.br/2150558011507981-
Autor(es): dc.contributorAssis, Weslley Luiz da Silva-
Autor(es): dc.contributorhttp://lattes.cnpq.br/8444210181194986-
Autor(es): dc.contributorSilva, Ladário da-
Autor(es): dc.contributorhttp://lattes.cnpq.br/3743563498830737-
Autor(es): dc.contributorFerreira, Elivelton Alves-
Autor(es): dc.contributorhttp://lattes.cnpq.br/9791486511562981-
Autor(es): dc.contributorTomaszewski, Ingrid Meirelles Salvino-
Autor(es): dc.contributorhttp://lattes.cnpq.br/8214112416896676-
Autor(es): dc.contributorMontoro, Sérgio Roberto-
Autor(es): dc.contributorhttp://lattes.cnpq.br/4765633201004287-
Autor(es): dc.contributorhttp://lattes.cnpq.br/3485985359141056-
Autor(es): dc.creatorFonseca, Guilherme Dias da-
Data de aceite: dc.date.accessioned2024-07-11T17:50:06Z-
Data de disponibilização: dc.date.available2024-07-11T17:50:06Z-
Data de envio: dc.date.issued2022-12-04-
Data de envio: dc.date.issued2022-12-04-
Fonte completa do material: dc.identifierhttp://app.uff.br/riuff/handle/1/27165-
Fonte: dc.identifier.urihttp://educapes.capes.gov.br/handle/capes/758468-
Descrição: dc.descriptionUma das etapas mais importantes das transformações de fases em sólidos é a nucleação. Para seu modelamento é necessário especificar a localização dos núcleos no espaço, o modo de crescimento em relação ao tempo, assim como a sua forma geométrica. Na teoria clássica de Johnson­Mehl­Avrami­Kolmogorov (JMAK), existem dois modos de surgimento do fenômeno. Por saturação de sítios e através da taxa constante de nucleação. No primeiro os núcleos surgem todos no mesmo instante de tempo, entretanto no segundo os novos núcleos surgem a cada instante de tempo, até que toda a matriz seja transformada. Já a distribuição dos núcleos ocorre de forma aleatória no espaço, tanto para saturação de sítios quanto para a taxa constante de nucleação. No entanto, é comum em policristais observar a nucleação heterogênea, ou seja, a nucleação ocorre em sítios preferenciais, como nos contornos dos grãos. Em um trabalho clássico de 1956, John W. Cahn propôs uma expressão analítica que se tornou a base para importantes estudos das características fenomenológicas da taxa constante de nucleação em sítios preferenciais. Assim, utilizou­se da simulação computacional para modelar a nucleação tanto por saturação de sítios, quanto por taxa constante, nas interfaces de poliedros de Kelvin. Com os resultados obtidos, observou­se que a distribuição dos sítios de nucleação e a quantidade de núcleos utilizados nas simulações são preponderantes para aproximação e entendimento das características fenomenológicas da nucleação e crescimento em transformação de fases. Foi observado também que se os núcleos estão bem distribuídos nas interfaces o impingement será mais fraco do que descrito pela equação de JMAK e a partir de 1507 núcleos o modelo que corrobora com as simulações é o de Cahn. Estudou­se a contiguidade, razão da contiguidade, dispersão e duplex, para verificar quais eram mais úteis para descrever a evolução microestrutural das transformações propostas. Destes parâmetros, a dispersão quanto a contiguidade forneceu informações úteis sobre a fração volumétrica e da área interfacial entre material transformado e não transformado, que seriam difíceis de inferir sem o seu uso. Obteve­se também a análise metalográfica da microestrutura plotada em 3D e discutida em 2D para melhor visualização e comparação dos resultados.-
Descrição: dc.descriptionCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior-
Descrição: dc.descriptionOne of the essential stages of phase transformation into solids is nucleation. For its modeling, it is necessary to specify the location of the nuclei in space, the mode of growth concerning time, and their geometric shape. In the classic Johnson­Mehl­Avrami­Kolmogorov (JMAK) theory, there are two ways in which the phenomenon appears. By saturation of sites and through the constant rate of nucleation. Firstly, the nuclei appear all in the same instant of time; however, in the second, the new nuclei appear in each instant of time until the entire matrix is transformed. The distribution of the nuclei occurs randomly in space, both for site saturation and the constant nucleation rate. However, it is common in polycrystals to observe heterogeneous nucleation, that is, the nucleation occurs in preferred sites, such as in the gra in contours. In a classic 1956 paper, John W. Cahn proposed an analytical expression that became the basis for important studies of the phenomenological characteristics of the constant rate of nucleation at preferred sites. Thus, a computer simulation was used to model the nucleation both by site saturation and by constant rate, in Kelvin polyhedron interfaces. With the results obtained, it was observed that the distribution of the nucleation sites and the number of nuclei used in the simulations are preponderant for approaching and understanding the phenomenological characteristics of the nucleation and growth in phase transformation. It was also observed that if the nuclei are well distributed in the interfaces, the impingement will be weaker than described by the JMAK equation, and from 1507 nuclei, the model that corroborates with the simulations is Cahn's. Contiguity, the reason for contiguity, dispersion, and duplex were studied to see which ones were most useful to describe the microstructural evolution of the proposed transformations. Of these parameters, the dispersion as to contiguity provided useful information about the volumetric fraction and the interfacial area between transformed and non­transformed material, which would be difficult to infer without its use. Metallographic analysis of the microstructure plotted in 3D and discussed in 2D was also obtained for better visualization and comparison of results.-
Descrição: dc.description98 p.-
Formato: dc.formatapplication/pdf-
Idioma: dc.languagept_BR-
Idioma: dc.languagept_BR-
Direitos: dc.rightsOpen Access-
Direitos: dc.rightsCC-BY-SA-
Palavras-chave: dc.subjectTransformação de fase-
Palavras-chave: dc.subjectSimulação computacional-
Palavras-chave: dc.subjectNucleação-
Palavras-chave: dc.subjectContorno de grão-
Palavras-chave: dc.subjectTaxa constante-
Palavras-chave: dc.subjectPoliedros-
Palavras-chave: dc.subjectMicroestrutura-
Palavras-chave: dc.subjectSimulação por computador-
Palavras-chave: dc.subjectCinética-
Palavras-chave: dc.subjectEngenharia Metalúrgica-
Palavras-chave: dc.subjectProdução intelectual-
Palavras-chave: dc.subjectPhase transformations-
Palavras-chave: dc.subjectComputer simulation-
Palavras-chave: dc.subjectNucleation-
Palavras-chave: dc.subjectGrain boundary-
Palavras-chave: dc.subjectRate consntant-
Palavras-chave: dc.subjectPolyhedra-
Palavras-chave: dc.subjectMicrostructure-
Título: dc.titleEstudo na nucleação em poliedros via simulação computacional-
Tipo de arquivo: dc.typeTese-
Aparece nas coleções:Repositório Institucional da Universidade Federal Fluminense - RiUFF

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