5 Deformacion 1

Deformación elástica,
plástica y fatiga
Julio Alberto Aguilar Schafer

Resumen
Mecanismos de deformación
Deformación Elástica
Deformación Plástica

Dislocación de Borde
Dislocación Helicoidal
Dislocación Mixta
Macla
Mecanismos de endurecimiento

Endurecimiento por disminución del tamaño de grano
Endurecimiento por solución sólida (sust. o interst.)
Endurecimiento por deformación en fríoEndurecimiento por precipitación de segundas fases
Mecanismos de Restauración

Recuperación
Recristalización
Crecimiento del Grano

Las celdas unitarias no actúan de forma
independiente, cada átomo en cada arista es
compartido por el átomo de las aristas de cada
celdas unitarias adyacente.

1/8x8=1

Máquina de Ensayo de Tracción.

Defomación plástica

Modelo multiescala para la simulación de ladeformación plástica de aleaciones de
diseño policristalinas [1]: (a) escala macroscópica, donde la geometría global y las
condiciones existentes en los límites del sólido se encuentran definidas; y, (b) escala
microscópica, mediante la representación de la microestructura policristalina en cada
punto del sólido.

Concepto: Deformación Elástica
(Reversible)
Es aquella en la que el cuerpo recuperasu forma original
al retirar la fuerza que le provoca la deformación.
En este tipo de deformación el sólido varía su estado
tensional y aumenta su energía interna en forma de
energía potencial elástica.

Mecanismo de deformación:
Deslizamiento de dislocaciones

Concepto: Deformación Plástica
(Irreversible)
Es aquella en la que el cuerpo no recupera su forma original al retirar la
fuerza que leprovoca la deformación.
En los materiales metálicos, la deformación plástica ocurre mediante la
formación y movimiento de dislocaciones. Un mecanismo de deformación
secundario es el maclado (formación de maclas).

Estos mecanismos de deformación plástica (maclas y dislocaciones)
se activan cuando la tensión aplicada superan a la tensión de
fluencia del material. Es decir, en un ensayo de tracción,a la tensión
de fluencia finaliza la zona de deformación elástica y comienza la
zona de deformación plástica (la tensión deja de ser proporcional a la
deformación).

Deformacion plástica

Deformación plástica y plano de deslizamiento

Mecanismo de Deformación por
Maclado

En algunos materiales metálicos la deformación
plástica puede ocurrir por maclado:

En el maclado, una Fuerza de corteproduce
desplazamientos atómicos de forma tal que en un
lado de un plano (el plano de maclado), los átomos
están situados como si fueran imágenes
especulares de las posiciones de los átomos del
otro lado.
El maclado ocurre en planos y direcciones
cristalográficas bien definidas, dependiendo de la
estructura cristalina.

Diagrama esquemático del
proceso de maclado en la red
FCC.

IMPERFECCIONESLINEALES: DISLOCACIONES
DISLOCACIÓN.- Imperfección lineal alrededor de la cual los átomos del
cristal están desalineados

DE ARISTA (borde, cuña, línea)
Semiplano de átomos cuya arista (borde) termina dentro del cristal.
HELICOIDAL
Apilación de planos en espiral a lo largo de la línea de dislocación.
MIXTAS De carácter doble: arista y helicoidal

Dislocación de borde
Una dislocación de borde se crea enun
cristal por la intersección de un semiplano
extra de átomos

Dislocación de borde en dos
dimensiones de un plano compacto

Desplazamiento de una dislocación

Cambios en las posiciones atómicas que acompañan al
movimiento de una dislocación de borde (cuña) a
medida que ésta se mueve en respuesta a una tensión
de cizalle aplicada.

Representación de la analogía entre el movimiento de unaoruga
y el de una dislocación.
Si se aplican esfuerzos de corte, los átomos rompen sus enlaces
en el defecto y la dislocación se mueve (deslizamiento), en la
dirección de deslizamiento, en el plano de deslizamiento.

Formación de una dislocación helicoidal

Dislocación mixta
La línea de dislocación puede presentar partes de
carácter de borde y otras de carácter de tornillo. El
desorden atómico...