ESTUDO DA RECRISTALIZAÇÃO EM METAIS VIA SIMULAÇÃO COMPUTACIONAL POR AUTÔMATOS HÍBRIDOS TRIDIMENSIONAIS
Recristalização, Nucleação, Estereologia, Engenharia de Materiais Computacional, Autômato Celular, Autômato Híbrido, Algoritmos de Busca e Exploração.
A modelagem computacional aplicada ao estudo do recristalização em metais tem se desenvolvido por meio de diversas técnicas. Em essência o material a ser simulado é tratado como uma matriz, no qual suas células representam a estrutura. Algoritmos computacionais são então aplicados a esta matriz, provocando o crescimento dos grãos (evolução das células das sementes) por sobre uma determinada vizinhança de busca. Esta vizinhança pode evoluir segundo vários formatos e por várias técnicas. Uma das técnicas empregadas neste contexto é a de autômatos celulares (AC) tridimensionais. Em essência, os AC são modelos computacionais onde o tempo e o espaço são ambos discretizados e a evolução do sistema obedece a regras específicas pré-determinadas. A forma como esta vizinhança de busca é aplicada influi nos resultados finais da modelagem. Apesar de técnicas como a de AC já se encontram evoluídas neste contexto, faltam na literatura informações básicas sobre o impacto que a escolha da vizinhança selecionada para aplicação do algoritmo de busca e replicação tem sobre a modelagem cristalográfica dos metais. Assim, neste estudo foi verificado em detalhes, por meio de diversas simulações computacionais, muitos destes aspectos básicos, cujo conhecimento pode ser de crucial importância para a ciência dos materiais. Entre as principais conclusões já obtidas, têm-se que existem três primeiras vizinhanças canônicas não orientadas, e quatro combinadas. A vizinhança pelas faces é, além de conceitualmente a mais simples, a mais eficiente em termos computacionais, e gera uma estrutura octagonal. A vizinhança combinada pelas faces e vértices gera uma estrutura cuboctaédrica. Entretanto, nenhuma das formas de pesquisa de primeira vizinhança não orientada, nas condições verificadas, possibilita a obtenção de grãos equiaxiais. Espera-se entretanto que com a utilização de uma modelagem por Autômatos Híbridos, ainda ser implementada neste trabalho, que estas questões sejam plenamente resolvidas. Objetiva-se também realizar um estudos dos aspectos metalúrgicos dimensionais relacionados às transformações ocorridas, contribuindo com o conhecimento do assunto.