Cálculo de propriedades de sistemas termoquímicos multifásicos desenvolvimento de sistema

Abstract

Em 1977 surgiu o primeiro software (Lukas Program’s) para cálculos termodinâmicos. A partir desta data, em vários países, foram desenvolvidos programas para estudo e simulação de processos termoquímicos. Atualmente, os mais conhecidos são LUKAS PROGRAM’S, CHEMSAGE, FACTSAGE, MTDATA, THERMOCALC e, mais recentemente, PANDAT. Esses mesmos sistemas, e seus similares, embora com características e interfaces diferentes, com as devidas modificações, também são empregados no controle de processos produtivos na área da ciência e engenharia dos materiais. É relevante que as principais aplicações do método CALPHAD (estudo, simulação, automação e controle de processos) não estejam ainda presentes no cotidiano de parcela expressiva das empresas da área da metalurgia no Brasil. Os avanços tecnológicos que estão associados à utilização de ferramentas CALPHAD em estudos ou controle de processos termoquímicos poderiam ser incorporados em maior escala pela indústria metalúrgica do nosso país se estas ferramentas estivessem disponíveis sem a exigência de muitos recursos para a operação e manutenção destes sistemas, normalmente requeridos pelos aplicativos mais conhecidos. No presente estudo se demonstra o desenvolvimento de uma ferramenta CALPHAD para cálculos de propriedades de sistemas termoquímicos complexos e de uma aplicação na área de tratamentos termoquímicos de superfície de metais - desenvolvimento de sistema inteligente para automação e controle dos processos gasosos de nitretação, cementação, carbonitretação e nitrocarburação.

In 1977 one of the first softwarse appeared (Lukas Program's) for thermodynamic calculations. Starting from this date, in some countries, several programs were developed for study and simulation of termochemical processes. Now, the more acquaintances are LUKAS PROGRAM'S, CHEMSAGE, FACT, MTDATA, THERMOCALC and, more recently, PANDAT. These same programs, although with characteristics and different interfaces, with appropriate modifications may be also used in the control of productive processes in the area of materials science and engineering. It is relevant that the main applications of the CALPHAD method (study, simulation, processes automation and control) are not present in the daily of expressive portion of the companies of the area of metallurgy in Brazil. The technological progresses that are associated to the use of the thermodynamic logic could be incorporate in larger scale for the industry metal works of our country, if these tools were available without the demand of the structures for the operation and maintenance requested usually by these applications. The present study aimed at the development of a "tool" for calculations of properties of termochemical complex systems and an application in the area of surface termochemical treatments of metals (system development for automation and thermodynamic control of the processes of gaseous nitriding and their variants).