Vliv difúze na vznik omega fáze v metastabilních slitinách beta-Ti: mikromechanický vhled s využítím phase-field modelování
Cíle projektu
Metastabilní β slitiny titanu jsou známé svou optimální kombinací pevnosti a tažnosti, které se dosahuje složitým termomechanickým zpracováním doprovázeným několika fázovými transformacemi. Jednou z nejvíce studovaných je transformace β → ω, při níž vznikají nanočástice fáze ω. Tento proces je výsledkem dvou hlavních mechanismů: elasticity a difuze. Je však téměř nemožné navrhnout experimenty, které by je od sebe oddělily a umožnily nám plně pochopit vznik fáze ω. Navrhujeme vytvořit phase-field model, který by popisoval vznik a vývoj fáze ω, a studovat, jak jednotlivé mechanismy tento proces ovlivňují. Model bude kalibrován a ověřen na základě experimentů provedených naší skupinou. Konkrétně porovnáme předpovědi numerických simulací s experimentálními pozorováními, jako je velikost, distribuce, morfologie částic ω a lokální chemické složení. K dosažení cílů projektu je vytvořen mezinárodní tým se širokými odbornými znalostmi v oblasti modelování, simulací a experimentů, které se vzájemně doplňují.
Klíčová slova
microstructure evolutionmodellingphase-field methodfinite element methoddiffusiontitanium alloys
Veřejná podpora
Poskytovatel
Grantová agentura České republiky
Program
Mezinárodní grantové projekty hodnocené na principu LEAD Agency
Veřejná soutěž
—
Hlavní účastníci
Univerzita Karlova / Matematicko-fyzikální fakulta
Druh soutěže
M2 - Mezinárodní spolupráce
Číslo smlouvy
24-14578L
Alternativní jazyk
Název projektu anglicky
Revealing the effect of diffusion on formation of the omega phase in metastable beta-Ti alloys: micromechanical insight from phase-field modelling
Anotace anglicky
Metastable β-titanium alloys are known for their optimal combination of strength and ductility, which is obtained by complex thermomechanical treatment accompanied by several phase transformations. One of the most studied is the β → ω transformation during which nanoparticles of the ω phase are formed. This process is a result of two major mechanisms: elasticity and diffusion. However, it is rather impossible to design experiments that would separate them and enable us to fully understand the formation of the ω phase. We propose to develop a phase-field model to describe the formation and evolution of the ω phase and study how the individual mechanisms influence this process. The model will be calibrated and validated against the experiments performed by our group. Specifically, we will compare predictions of the numerical simulations to experimental observations such as size, distribution, morphology of ω particles, and local chemical composition. For this purpose, an international team with strong complementary expertise in modelling, simulation and experiments is established.
Vědní obory
Kategorie VaV
ZV - Základní výzkum
OECD FORD - hlavní obor
20302 - Applied mechanics
OECD FORD - vedlejší obor
20303 - Thermodynamics
OECD FORD - další vedlejší obor
20501 - Materials engineering
CEP - odpovídající obory
(dle převodníku)BJ - Termodynamika
GB - Zemědělské stroje a stavby
JG - Hutnictví, kovové materiály
JP - Průmyslové procesy a zpracování
JQ - Strojní zařízení a nástroje
Termíny řešení
Zahájení řešení
1. 1. 2024
Ukončení řešení
31. 12. 2026
Poslední stav řešení
B - Běžící víceletý projekt
Poslední uvolnění podpory
8. 3. 2024
Dodání dat do CEP
Důvěrnost údajů
S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů
Systémové označení dodávky dat
CEP25-GA0-GF-R
Datum dodání záznamu
14. 3. 2025
Finance
Celkové uznané náklady
4 992 tis. Kč
Výše podpory ze státního rozpočtu
4 992 tis. Kč
Ostatní veřejné zdroje financování
0 tis. Kč
Neveřejné tuz. a zahr. zdroje finan.
0 tis. Kč
Základní informace
Uznané náklady
4 992 tis. Kč
Statní podpora
4 992 tis. Kč
100%
Poskytovatel
Grantová agentura České republiky
OECD FORD
Applied mechanics
Doba řešení
01. 01. 2024 - 31. 12. 2026