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Disciplina

Transformações de Fase

Área

Área Científica de Química-Física, Materiais e Nanociências > Materiais e Nanociências

Activa nos planos curriculares

LEMat 2021 > LEMat 2021 > 1º Ciclo > Área Principal > Transformações de Fase

LEMat 2006 > LEMat 2006 > 1º Ciclo > Transformações de Fase

Nível

Questionários em aula e resolução de exercícios em grupo (alguns dos quais usando métodos computacionais) - 50% Exame final - 50%

Tipo

Não Estruturante

Regime

Semestral

Carga Horária

1º Semestre

Trabalho Autónomo: 112.0 h/semestre

Créditos ECTS:

Objectivos

O aluno deverá ser capaz de interpretar diagramas de equilíbrio de fases, compreender os conceitos fundamentais das transformações de fase (termodinâmica, cinética e difusão), compreender os mecanismos das transformações de fase em materiais e a sua relação com a microestrutura e propriedades resultantes.

Programa

Termodinâmica e diagramas de equilíbrio. Equilíbrio. Sistemas unários. Soluções binárias. Eq. em sistemas heterogéneos. Diagramas binários e ternários. Influência das interfaces no equilíbrio. Difusão atómica em sólidos. Mecanismos. Difusão intersticial e substitucional. Mobilidade atómica. Difusão em ligas ternárias. Caminhos preferenciais de difusão. Difusão em sistemas binários multifásicos. Solidificação. Metais puros. Nucleação e crescimento. Solidificação de ligas monofásicas, eutécticas e peritécticas. Solidificação em lingotes, soldadura, rápida. Transformações em fase sólida com difusão. Nucleação homogénea e heterogénea. Crescimento. Cinética. Curvas TTT. Precipitação. Precipitação da ferrite. Precipitação celular. Transformação eutectóide. Transformações massivas. Transformações ordem-desordem. Transformações sem difusão. Características. Cristalografia da martensite. Nucleação e crescimento da martensite. Morfologias. Revenido. Aplicação a ligas de Fe, Cu, Ti, NiTi e ZrO2.

Metodologia de avaliação

Questionários em aula e resolução de exercícios em grupo (alguns dos quais usando métodos computacionais) - 50% Exame final - 50%

Pré-requisitos

Descrição dos pré-requisitos sugeridos para frequentar a unidade curricular. (max. 1000)

Componente Laboratorial

Princípios Éticos

Todos os membros de um grupo são responsáveis pelo trabalho do grupo. Em qualquer avaliação todo o aluno deve divulgar qualquer ajuda recebida e fontes usadas. Numa avaliação oral, todo o aluno deverá ser capaz de apresentar e responder a perguntas sobre toda a avaliação.

Componente de Programação e Computação

Cálculo de diagramas de equilíbrio de fases com base em dados termodinâmicos usando o método Calphad e o software OpenCalphad. Serão utilizados outros módulos específicos para simulação de difusão e cinética de transformações de fase (perfis de composição, precipitação, crescimento de grão). Os alunos resolverão problemas específicos nos fenómenos de difusão e transformações de fase usando esses pacotes (OpenFOAM, etc).

Componente de Competências Transversais

A metodologia de ensino utilizada, com a componente de avaliação contínua, na qual os alunos terão que resolver em grupo problemas específicos sobre transformações de fase em materiais, permitirá desenvolver as seguintes competência transversais: - Pensamento crítico e inovador: pensamento estratégico e crítico, criatividade, estratégias de resolução de problemas - Competências interpessoais: proatividade e espírito de iniciativa, tomada de decisão - Competências interpessoais: comunicação escrita, trabalho em equipa Literacia da informação e dos media: Utilização de ferramentas informáticas, Procura e gestão de informação, Estruturação e formatação de relatórios e apresentações