Efeito do nióbio na movimentação de discordâncias em aços resistentes a incêndio : uma abordagem computacional

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2023
Autor(a) principal: Bergamasco, James
Orientador(a): Veiga, Roberto Gomes de Aguiar
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade Federal do ABC
Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Link de acesso: http://biblioteca.ufabc.edu.br/index.php?codigo_sophia=124818&midiaext=81010
Resumo: Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nivel Superior
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spelling info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisEfeito do nióbio na movimentação de discordâncias em aços resistentes a incêndio : uma abordagem computacional2023-03-20Veiga, Roberto Gomes de AguiarBergamasco, JamesUniversidade Federal do ABCPrograma de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de MateriaisUFABCporDINÂMICA MOLECULARNIÓBIOLACUNADISCORDÂNCIAAÇO RESISTENTE AO FOGOMOLECULAR DYNAMICSNIOBIUMVACANCYDISLOCATIONFIRE RESISTANT STEELPROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM CIÊNCIA E ENGENHARIA DE MATERIAIS - UFABCCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nivel SuperiorApós o atentado que atingiu as Torres Gêmeas em de 11 de setembro de 2001, aços resistentes ao fogo (RF) conquistaram significativo aumento na demanda do setor de construção civil, sendo um material reconhecido de grande importância para a preservação da vida. Acidentes envolvendo incêndios são comuns no mundo todo e responsáveis por muitas perdas de vidas humanas devido desabamentos catastróficos causados pela redução da resistência mecânica do aço estrutural submetido ao calor. Inúmeras pesquisas vêm sendo conduzidas para impedir uma queda a níveis perigosos do limite de escoamento do aço em caso de acidentes com incêndios, e a literatura mostra que a maneira mais vantajosa é a adição de elementos de liga, em especial o metal de transição nióbio (Nb). Na atualidade, o Brasil detém 95% das reservas de Nb de todo mundo, sendo líder de produção de ligas Fe-Nb (média de 50 mil toneladas anuais), respondendo por 80% do mercado mundial. É necessário um entendimento profundo para desenvolver tais ligas que atendam às necessidades de uma aplicação. A movimentação de discordâncias é o principal fenômeno causador das deformações plásticas dos metais, a mobilidade de discordâncias em altas temperaturas causam interação entre elas e baixam sua densidade, reduzindo o valor do limite de escoamento do aço. Este trabalho investiga por meio de simulações de dinâmica molecular (DM) clássica o efeito do elemento de liga nióbio como barreira para a movimentação de discordâncias em altas temperaturas. Foi estudada a mobilidade de uma discordância em hélice em cinco sistemas diferentes considerando a temperatura ambiente (300 K) e a temperatura crítica em incêndios (900 K). Os resultados das simulações a 900K revelam que o átomo de Nb substitucional, tendo como seu vizinho no reticulado cristalino uma lacuna, é um obstáculo à movimentação de discordâncias muito mais efetivo do que o Nb isolado. Um único par Nb-lacuna próximo à linha da discordância foi capaz de ancorá-la por um curto período de tempo. Posteriormente, pares Nblacuna espalhados no reticulado cristalino de forma aleatória, mesmo em pequenas quantidades e a uma certa distância da discordância, fora da sua trajetória, mostraram-se capazes de gerar deformações elásticas as quais atuaram efetivamente impedindo o escorregamento da discordância a 900 K durante 2 ns. Os resultados obtidos nas simulações de DM corroboram a hipótese experimental de que os pares Nb-lacuna espalhados na matriz de ferro contribuem para o aumento da resistência à deformação do sistema correspondente, os aços RF.http://biblioteca.ufabc.edu.br/index.php?codigo_sophia=124818&midiaext=81010application/pdfreponame:Repositório Institucional da UFABCinstname:Universidade Federal do ABC (UFABC)instacron:UFABCinfo:eu-repo/semantics/openAccess2026-01-15T22:03:55Zoai:BDTD:124818Repositório InstitucionalPUBhttp://www.biblioteca.ufabc.edu.br/oai/oai.phpopendoar:2023-09-06T09:29:24Repositório Institucional da UFABC - Universidade Federal do ABC (UFABC)false
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