André Luiz V. da Costa e Silva Doutor em Engenharia e Ciência de Materiais pela University of Florida. Professor Titular da Escola de Engenharia Industrial Metalúrgica de Volta Redonda, da UFF. Representa o Brasil no Alloy Phase Diagram International Commission- APDIC, do qual foi Chairman de 2008 a 2013. Coautor do livro “Aços e Ligas Especiais” e revisor da 4ª edição do livro “Metalografia dos Produtos Siderúrgicos Comuns” do Prof. H. Colpaert. Tem experiência na área de Engenharia de Materiais e Metalúrgica, com ênfase em relações entre processamento, propriedades e desempenho dos materiais, especialmente aços, empregando termodinâmica computacional e outras técnicas de modelamento.

TERMODINÂMICA COMPUTACIONAL- ESTABILIDADE E METAESTABILIDADE APLICADAS AO DESENVOLVIMENTO DE LIGAS METÁLICAS

André Luiz V. da Costa e Silva

EEIMVR-UFF
Volta Redonda, RJ

Resumo
Os fundamentos da termodinâmica computacional ou da técnica “CALPHAD” (Computer Calculation of Phase Diagrams) foram estabelecidos na década de 1970 e a técnica se consolidou nas décadas seguintes com o desenvolvimento de modelos e métodos eficientes para a descrição das propriedades termodinâmicas de elementos e fases.  Desde o início do desenvolvimento da técnica, a questão de como tratar e quantificar as propriedades termodinâmicas de fases experimentalmente inacessíveis (metaestáveis ou instáveis) teve papel fundamental nas discussões e desenvolvimentos.  Hoje, a termodinâmica computacional é uma ferramenta bem estabelecida da “ICME” (Integrated Computational Materials Engineering) mas algumas dificuldades e desafios persistem no tratamento de fases metaestáveis ou instáveis. Neste trabalho, a importância do tratamento das fases experimentalmente inacessíveis na termodinâmica computacional é revista através de exemplos relevantes em ligas metálicas.  Os métodos de extrapolações aplicados as propriedades da fase líquida a baixas temperaturas e seu impacto no estudo de sistemas em que a cristalização é evitada são descritos e discutidos.  A importância deste problema no emprego da técnica “CALPHAD” a previsão da formação de fases vítreas ou amorfas é discutida e a situação atual, na área, revista, sempre que possível através de exemplos de aplicação da técnica a sistemas relevantes.  Por fim, o potencial da previsão da transformação destas fases em fases cristalinas é discutido.