Usando Thermo- calc ( até diagramas binários ) (Parte 2)

1. Usando Thermo-calc (atédiagramasbinários)(Parte 2) Veja o manual e osexemplos! (Osexemplosajudammuito) André Luiz V da Costa e Silva Roberto R Avillez FlavioBeneduce AkeJansson Julho de 2014

2. TC3(e 4) Modográfico e modo console TCC Power user Modo Gráfico TCC=Modo Console “Mortalidade Infantil” Proficiência t

3. O roteirobásico de um cálculo • Escolher um banco de dados • Definir quais os elementos no seu sistema • Escolher quais as fases possíveis • Definir as condições termodinâmicas (até zero graus de liberdade!) • Só é possível calcular quando se tem ZERO graus de liberdade (lembrar da regra das fases de Gibbs) • Aumente o número de condições ou • Fixe (exija!) a presença de mais fases • Calcular e ver o resultado • Definir o “espaço” a ser amostrado • Apresentar os resultados – Tabela ou gráfico

4. VariáveisTermodinâmicas no TC (Veja o manual!!)

5. Variáveistermodinâmicas no TC (composição)

6. Variáveistermodinâmicas…cont.

7. TC3 Modo Gráfico (GUI) e Modo “Console” Mudando para Console (TCC) Casos “Típicos” Onde estou? O projeto no modo GUI

8. O modo Console (igual ao TCC) Mudando para GUI (Grafico)

9. Rearrumando as janelas no GUI (Reset Windows)

10. Acompanhando o quevaiacontecendo (Event Log, GUI)

11. Roteiro Básico – O projeto na Interface Gráfica Escolha o Banco de Dados Escolha os Elementos Alguma fase “indesejada”  Rejeite ou “Dormant” Estabeleça as condições termodinâmicas Calcule um (ou o) equilíbrio Repita os cálculos, variando uma ou mais condições (Axis definition) Escolha a melhor representação gráfica

12. Criando e avançandoem um projeto no modoGráfico (1) Botão direito do mouse

13. Criando e avançandoem um projeto no modoGráfico (2)

14. Exemplo – Binário Fe-Cr (1)- via “template” Clicar no template escolhido

15. O projeto e seus “símbolos” – Escolha dos elementos Elementos, banco de dados e cálculo escolhidos Não executado e/ou Mal definido

16. Doiscaminhos • Calculate PHASE DIAGRAM e depois PLOT RENDERER, PERFORM • Direto PLOT RENDERER PERFORM Executando!

17. O resultado

18. O cursor informa o que foi calculado

19. Zoom é “fácil”: Clique e puxe, clique e “empurre” (!)

20. Explorando o “Plot Renderer” Cores e linhas no gráfico Conodos

21. Curvas de Energia Livre composição Como identificar o estado de referência de G?

22. O “ZERO” das funções de Energia hm h

23. Estado de “referência” SER para oselementospuros Assim, para o Ferro, por exemplo: Matematicamente, todas as expressões de G, no Thermo-calc deveriam ser, portanto: Dinsdale, A. T. 1991. “SGTE data for Pure Elements.” CALPHAD 15 (4): 317-425.

24. Funções de Energia e seu Zero • Qual o “zero” da funções de Energia? • Standard Element Reference: SER. Fase mais estável, do elemento puro, a 298,15K e 1 atm. • Ex: (Fe, CCC), (Oxigenio, gás), (Ni, CFC) etc. • TODAS as funções de Energia (G,H, potencial químico) são referidas a SER exceto se definido de outra forma, explicitamente. • Matematicamente, todas as expressoes de G, no Thermo-calc deveriam ser, portanto:

25. Observando G no Fe-Cr, 600C, modulo BINARIO (BCC ou SER)

26. Observando G no Fe-Cr, 600C, modulo BINARIO (BCC ou SER)

27. Atividades

28. Exemplos de Aplicação – Transformações

29. Exemplo – Binário Fe-C (2)- manual • Começar um novo projeto • Montar o projeto que precisamos para o Fe-C (podia ser o Fe-Cr, é claro!!) • System definer • Equilibrium Calculator • Plot Renderer

30. (1) Criar no projeto: System Definer

31. No System Definer Banco de Dados Elementos (Fe, C)

32. (2) Criar no Projeto: Equilibrium Calculator Right click

33. O Equilibrium Calculator Condições para um primeiro equilibrio, simples Condições para um primeiro equilibrio, simples Eixos

34. Calculo de Equilibrio(no Equilibrium Calculator) • Estando no no SIMPLIFIED mode, o TC escolhe as variáveis termodinâmicas que se pode usar • A alternativa é o modo ADVANCED • O TC precisa de um equilíbrio inicial (que pode ser o único que queremos calcular) ou para poder variar as “variáveis” do espaço termodinâmico que vamos amostrar • (CUIDADO: O TC chama de EIXOS, mas NÃO SÃO, necessariamente, os eixos do GRAFICO, sempre!!)

35. Axis definition (no Equilibrium Calculator) Define qual(is) variável(eis) termodinâmica(s) será(ão) variadas (comando DO!)

36. (3) Criar no Projeto: Plot Renderer (para verosresultados!) Right click

37. Plot Renderer (acertaroseixos para %C e T manter a escalaestáem Automatic)

38. Executar o projeto (Se tudo está ok!)

39. O diagrama Fe-C ZOOM!

40. E o diagrama Meta-estável Fe-C??? • Um sistema é meta-estávelemrelação a umaoumaisfasesqueseriamestáveis mas são “impedidas” de formar. • No Thermo-calc • Des-selecionar a fase no System Definer (OU) • Escolher o Status Dormant • Fase des-selecionada, DESAPARECE (não é lida do banco de dados) • Fase Dormant é calculada mas não “forma”

41. Criar o diagrama Fe-C metaestável e comparar com o estável

42. Selecionar elementos (e as fases?)

43. Controlar as fases (GRAPHITE e DIAMOND, Dormant)

44. Um novo “sucessor” para calcular este equilíbrio

45. Colocando no mesmo gráfico! O PLOT RENDERER 1 DEVE RECEBER UM NOVO PREDECESSOR!!

46. Dois equilíbrios em um mesmo gráfico

48. Mudar a escala por ZOOM ou na PLOT RENDERER

49. E a atividade do carbono? É possível ver? • No SYSTEM Definer se define o estado de referência de cada COMPONENTE. • O default é “SER”

50. Calculando a Atividade • O Thermo-calcsemprecalcula o potencialquímico e a atividade. • Nemsempreo estado de referência é o queestamosacostumados…. O default é SER!!!!