Mecanismos De Endurecimientos

Endurecimiento por deformación

El Endurecimiento por deformación (también llamado endurecimiento en frío o por acritud) es el endurecimiento de un material por una deformación plástica a nivel macroscópico que tiene el efecto de incrementar la densidad de dislocaciones del material. A medida que el material se satura con nuevas dislocaciones, se crea una resistencia a la formación de nuevas dislocaciones. Esta resistencia a la formación de dislocaciones se manifiesta a nivel macroscópico como una resistencia a la deformación plástica.

En cristales metálicos, es usual que las dislocaciones formen jlk una deformación irreversible a escala microscópica, y terminan por producir una reestructuración a medida que se propagan por la estructura del cristal. A temperaturas normales las dislocaciones se acumulan en lugar de aniquilarse, y sirven como defectos puntuales u obstáculos que impiden significativamente su movimiento. Esto lleva a un incremento en la resistencia del material y a la consecuente disminución en la ductibilidad

Endurecimiento por solución solida

. Una solución sólida es una solución en estado sólido de uno o más solutos en un disolvente.

El soluto puede incorporarse dentro de la estructura cristalina del disolvente bien mediante sustitución, reemplazando cada átomo del disolvente por un átomo del soluto (y formará una solución sólida sustitucional), o bien de forma intersticial, encajándose los átomos de soluto dentro del espacio que hay entre los átomos del disolvente. Ambos tipos de solución sólida afectan a las propiedades del material ya que distorsionan, aunque sea poco, la estructura cristalina y porque perturban la homogeneidad física y eléctrica del material disolvente.

Endurecimiento por tamaño del gran

Los materiales metálicos son agregados policristalinos formados por granos que tienen una orientación cristalográfica diferente (a pesar de tener la misma estructura cristalina). La interfase de los granos (es decir, el límite de grano), supone una barrera para el deslizamiento de las dislocaciones, en primer lugar, porque para pasar a otro grano contiguo, la dislocación tiene que cambiar de dirección, lo cuál supone un esfuerzo adicional. El segundo motivo es que el límite de grano es una zona de gran desorden, donde hay discontinuidad entre los planos de deslizamiento. Por esto a veces la dislocación no encuentra un camino para seguir deslizando y pasar a otro grano, quedándose entonces bloqueada en el límite de grano.

Si en un límite de grano se quedan bloqueadas muchas dislocaciones, entonces se generan núcleos o campos de retrotensión, que generan nuevos focos de dislocaciones (es decir, generan nuevas tensiones) por una serie de mecanismos. Las nuevas dislocaciones provocan que se acumule mayor tensión, por lo que cada vez será más difícil que las dislocaciones pasen a otro grano.

Gráfica: Cuanto menor sea el grano, mayor superficie de límite de grano habrá por unidad de volumen, y más duro será el material.

N=2n-1

La influencia del tamaño de grano en la resistencia del material se puede cuantificar. El límite elástico del material varía con el tamaño de grano según esta relación, donde 0 y KY son constantes, y d es el diámetro de grano:

Y= 0+KY*d-1/2

El tamaño de grano puede disminuir con la velocidad de solidificación. Si la velocidad de solidificación VS es elevada, el tamaño de grano será más pequeño, ya que al aumentar la velocidad de solidificación, el requerimiento de radio crítico es cada vez menor.

Otra forma de modificar el tamaño de grano es mediante deformación plástica seguida de un tratamiento térmico.

Límite de grano

De ángulo grande: Son los que se ven con microscopio. Corresponden a los granos en los que la desorientación cristalográfica es importante.

De

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