Mecanismo De Endurecimiento

REPUBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA

UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL

RAFAEL MARIA BARALT

FACULTAD DE MANTENIMIENTO MECANICO

ESCUELA DE INGENERIA

CATEDRA: CIENCIAS DE LOS MATERIALES

SECCION: 02

PRESENTADO POR:

Br. INDIRA VENARUZZO

CI: 16.304.439

Br. RILENDRIS DELGADO

C.I: 24.893.293

Br. GIORGIO GILLI

C.I: 20.859.108

INDICE

- MECANISMO DE ENDURECIMIENTO.

2.1- POR DEFORMACIÓN.

3.1- ENDURECIMIENTO POR SOLUCIÓN SOLIDA.

4.1- ENDURECIMINTO POR TAMAÑO.

INTRODUCCION.

- MECANISMO DE ENDURECIMIENTO.

2.2- POR DEFORMACIÓN.

3.2- ENDURECIMIENTO POR SOLUCIÓN SOLIDA.

4.2- ENDURECIMINTO POR TAMAÑO.

CONCLUCION

- MECANISMO DE ENDURECIMIENTO.

2.3- POR DEFORMACIÓN.

3.3- ENDURECIMIENTO POR SOLUCIÓN SOLIDA.

4.3- ENDURECIMINTO POR TAMAÑO.

- MECANISMO DE ENDURECIMIENTO.

El continuo desarrollo tecnológico demanda materiales cada vez más duros y resistentes, capaces de soportar solicitaciones externas. La resistencia mecánica o la dureza de un metal depende de la mayor o menor facilidad con que se desplazan sus dislocaciones bajo los efectos de una fue exterior. Manera que cuanto menor sea la movilidad las dislocaciones mayor será la resistencia mecánica del metal. Endurecimiento se refiere a técnicas para incrementar la dureza.

Es innegable que la estructura es un factor primordial para definir el comportamiento mecánico de los sólidos. Este parámetro depende de la composición química y los procesamientos térmicos y mecánicos posteriores, entre los que se incluyen fundición, sectorización, trabajado en caliente, y tratamientos térmicos. Estas etapas de la producción afectan las propiedades mecánicas debido a su efecto en el tamaño de grano, gradientes de concentración, inclusiones, huecos, fases meta estable, fases dispersas y otros tipos de imperfecciones cristalinas. La dureza de un material es regulada por el número y movimiento de las dislocaciones. La tensión requerida para mover las dislocaciones es bastante menor en los metales puros. Consecuentemente, para endurecer metales lo primero será inhibir el movimiento de las dislocaciones mediante una generación interna de tensiones que se opongan a ese movimiento, o mediante la colocación de partículas en su trayectoria, por lo que las dislocaciones han de rodear o cortar esas partículas.

2.1- POR DEFORMACIÓN.

El endurecimiento por deformación es un fenómeno es un fenómeno por el cual un metal dúctiles hace mas duro y resistente a medida que es deformado plásticamente. A veces también se denomina acritud. O bien endurecimiento por trabajo en frio, debido a que la temperatura a la cual ocurre es fría en relación a la temperatura de fusión del metal. La mayoría de los metales se endurecen por deformación a temperatura ambiente. A veces es conveniente expresar el grado de deformación plástica como el porcentaje de trabajo en frio más que como deformación. El esfuerzo por deformación se utiliza a menudo en la práctica para aumentar las propiedades mecánicas de los metales durante los procesos de conformación. El efecto del endurecimiento por deformación puede ser eliminado mediante tratamiento térmico.

En esta técnica, un metal dúctil se endurase al ser deformado plásticamente. También se conoce como trabajo en frio ya que las temperaturas a la que se hace la deformación son muchos menores a la temperatura de función de metal.

Fuente de FranK-Read: esto es un mecanismo mediante el cual se generan nuevas dislocaciones. Como ya sea mencionado, durante la deformación de plástica d un metal, las dislocaciones dentro del mismo comienzan a desliarse. Comienzan a deslizarse. Una dislocación que se desliza a trabes de la estructura cristalina final mente encontrara un obstáculo que la sujetara por los extremos. La dislocación comenzara a arquearse por el centro, tanto que será capaz de formar un “lazo”. Cuando este finalmente se toque así mismo, se abra creada una nueva dislocación. La original seguirá sujeta y podrá crear lasos de dislocaciones adicionales. Luego de la deformación el número de dislocaciones incrementara en gran medida. Los campos de esfuerzos de las nuevas dislocaciones interferirán en el deslizamiento de las otras, lo cual incrementan el esfuerzo necesario para deformar el metal, logrando así el endurecimiento del metal.

Existen diferentes técnicas para, de manera simultanea, conforma y endurecer un material por trabajo en frio, el laminado es usado para producir polacas, hojas o laminas del metal. El forjado deforma el metal a introducirlos en moldes o en golpearlos para que adquiera la forma deseada. En el transfilado se jala un material través de un molde para producir un alambre. En la extracción se empuja un material atrevas de un molde para formar un producto de sección transversal uniforme (varillas, tubos, etc.) el estampado profundo o embutido se usa para formar el cuerpo de latas el estirado y el doblado se utilizan para darle formas material en laminas.

3.1- ENDURECIMIENTO POR SOLUCIÓN SOLIDA.

El endurecimiento por solución sólida se logra al añadirle impurezas al material. Dichas impurezas distorsionan la estructura cristalina donde se alojan debido a que tienen un tamaño diferente al de los átomos originales.

a).-Estructura cristalina perfecta.

b).-Una impureza más pequeña que los átomos originales hace que éstos tiendan a acercarse entre sí.

c).-Una impureza más grande que los átomos originales hace que éstos tiendan a alejarse entre sí.

A las dislocaciones les es más difícil moverse en las cercanías de las distorsiones que se forman en la estructura cristalina lo cual causa que la resistencia del material aumente, es decir, el material requiere de una fuerza externa mayor para hacer que sus dislocaciones se muevan. El grado de endurecimiento que pueda lograrse debido a la solución sólida depende de lo siguiente:

a).- La diferencia de tamaño entre la impureza y los átomos originales. A mayor diferencia de tamaño se producen mayores distorsiones, haciendo más difícil el deslizamiento de las dislocaciones.

b).- La cantidad de impurezas que se añadan. Cuando a un metal puro le añadimos una impureza, decimos que estamos aleando al metal. Las aleaciones no son más que metales con impurezas. Las aleaciones tienen mayor resistencia que los metales puros debido al endurecimiento por solución sólida. Por ejemplo, el acero no es más que una aleación de hierro y carbono. Los átomos de carbono son impurezas que se encuentran ubicadas en los sitios intersticiales entre los átomos de hierro. Debido a que el tamaño de los átomos de carbono es ligeramente mayor al del sitio intersticial, se genera una distorsión de la estructura cristalina de los átomos de hierro. Dicha distorsión produce el aumento de la resistencia del metal. Por esta razón, los aceros son metales con mayor resistencia que el hierro.

4.1- ENDURECIMINTO POR TAMAÑO.

Las fronteras de los granos son barreras que dificultan el movimiento de las dislocaciones del metal. Una dislocación encuentra difícil pasar de un grano a otro a través de las fronteras debido al desorden relativo en que se encuentran los átomos en esa zona.

a).-Material con granos grandes, Las dislocaciones encuentran pocas barreras al moverse. La resistencia es baja.

b).- Material con granos pequeños. Las dislocaciones encuentran muchas barreras al moverse. La resistencia de este metal es mayor.

c).- Los metales que tienen granos pequeños presentan mayor resistencia que los metales con granos grandes, o en otras palabras, los metales con granos grandes son más suaves y menos resistentes que los metales con granos pequeños.

Durante la deformación plástica del metal, las dislocaciones que se mueven a lo largo de un plano de cada grano tienen su propio conjunto de dislocaciones en sus propios planos de deslizamiento preferidos, que a su vez tienen diferentes orientaciones de las de los granos colindantes. Un material con grano fino será mas duro y resistente que uno de grano grueso, ya que el primero tiene un mayor número de bordes de grano para un mismo volumen que el segundo. Los bordes de grano actúan como barreras al movimiento de las dislocaciones.

a).-Las dislocaciones deben cambiar la dirección de deslizamiento pasar a otro grano

b).-Los bordes de grano son una región desordenada de átomos, existiendo una discontinuidad en los planos de deslizamiento.

INTRODUCCION.

1. - MECANISMO DE ENDURECIMIENTO.

Entre los mecanismos que se utilizan par endurecer las aleaciones metálicas se pueden citar lo siguiente.

A). Endurecimiento por deformación en frío.

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