Efeito da Taxa de Resfriamento na Liga Ni80Cu20 via Dinâmica Molecular

Abstract

A simulação em Dinâmica Molecular (MD) é uma poderosa ferramenta para estudo de ligas amorfas
nanométricas. Neste artigo, a MD foi empregada para o estudo da liga Ni80Cu20. As simulações foram
realizadas com o código livre LAMMPS, em um sistema contendo 2.000 átomos com interação atômica dada
pelo potencial de Finnis-Sinclair (EAM-FS). O aquecimento foi realizado à taxa de 2 K/ps, entretanto, no
resfriamento foram utilizadas as taxas de 40, 10, 4, 3, 2 e 1 K/ps, com a finalidade de se observar a evolução
estrutural da liga. Taxas superiores a 3 K/ps conduzem à formação de estrutura amorfa. Por outro lado, taxas
inferiores a esta permitem ao sistema formar uma estrutura cristalina Cúbica de Face Centrada (CFC). A
estrutura da liga foi analisada empregando-se Funções de Distribuição Radial (RDF), os poliedros de
Voronoi, e Common Neighbor Analysis (CNA). Além disto, foram realizados estudos de tratamento térmico,
na liga amorfa obtida à taxa de resfriamento de 40 K/os, em modo isotérmico com a finalidade de observar a
cristalização da liga amorfa. A curva tensão vs deformação indica que a presença de 20 % de nanocristais
eleva a resistência mecânica sem afetar o módulo elástico. Com esta fração, que se forma por efeito do
tratamento térmico, o limite de resistência é aumentado em mais de 30 %.
Palavras-chave: Ligas amorfas, Cristalização, Análise de Voronoi, Comportamento mecânico.