Deformación Plástica

UNIDAD 2. DEFORMACIÓN PLÁSTICA.
Cuando un material se tensa por debajo de su límite elástico, la deformación resultante es temporal, la eliminación del esfuerzo da como resultado que el material regrese a sus dimensiones originales. Ej Cu.
Cuando un material se tensa más allá de su límite elástico, tiene lugar una deformación plástica o permanente y no regresará a su forma original alsuprimir la fuerza.
La deformación plástica puede tener lugar por deslizamiento o por maclaje o mediante una combinación de ambos.

Deformación por Deslizamiento.
Si se aplica un esfuerzo de tensión más allá del límite elástico, sobre el monocristal de un metal, se alarga en forma ligera, y aparece un escalón sobre la superficie indicando un desplazamiento relativo de una parte del cristal conrespecto al resto y la elongación se detiene. Al aumentar la carga se producirá movimiento en otro plano paralelo y dará como resultado otro escalón.

Cada alargamiento necesita un esfuerzo mayor y genera un escalón, que es realmente la intersección del plano de deslizamiento con la superficie.
Este deslizamiento ocurre en ciertos planos de átomos y a lo largo de ciertas direcciones en estosplanos.
Estos planos son los de más alta densidad y gran espaciamiento interplanar (ver las siguientes figuras).



Esfuerzo Cortante Crítico o Esfuerzo cortante mínimo necesario para producir deslizamiento.
La investigación de la orientación del plano de deslizamiento respecto al esfuerzo aplicado indica que el deslizamiento se presenta como resultado de un esfuerzo cortante (ver figura Ley deSchimd).

: Es el ángulo entre el eje de tensión, que es normal a An y la dirección de delizamiento, sobre el plano de deslizamiento.
: Es el ángulo entre el eje de tensión y la normal al plano de deslizamiento.
Si P es la carga de tensión aplicada, la fuerza resuelta paralela al plano de deslizamiento es Pcos. El área del plano de deslizamiento Ad (respecto de An) es An/cos. Entonces elesfuerzo cortante resuelto crítico ECRC es:

Donde  es el esfuerzo normal aplicado.
Se observa que el ECRC será máximo cuando == 45°. Nota: Es la mitad del esfuerzo axial .
Cuando  ó  es 90° el ECRC es cero, entonces el cristal no se deforma por deslizamiento. Al tener un cristal n esta orientación, se fractura (condición frágil) antes de deslizarse (condición dúctil).

Mecanismo deDeslizamiento
Observemos esquemáticamente el deslizamiento en una estructura f.c.c.. El plano (111), que es de población atómica más densa, corta el plano (00-1) en la línea ac. Tomando muchas celdas unitarias juntas el deslizamiento se aprecia como un movimiento a lo largo de los planos (111) en la dirección de empaquetamiento [-110 recorriendo una distancia de una dimensión o unidad reticular omúltiplo de esa dimensión.
Estos deslizamientos (escalones) aparecen en la superficie como líneas paralelas orientadas aproximadamente a 45°.


Sistema de Deslizamiento.
La combinación de un plano de deslizamiento y una dirección de deslizamiento, se conoce como sistema de deslizamiento. La dirección de deslizamiento es siempre la de más denso empaquetamiento atómico en el planode deslizamiento.
Tabla con sistemas de deslizamiento

Deformación por Maclaje.
El maclaje es un movimiento de planos de átomos en la red, paralelo a un plano específico (de maclaje) de manera que la red se divide en dos partes simétricas con diferente orientación. La cantidad de movimiento de cada plano en la región maclada es proporcional a su distancia del plano de maclado, de manera quese forma una imagen especular a través del plano de maclaje.
En los metales hexagonales hcp, el maclaje es uno de los principales medios de deformación. Este puede ser colocar planos potenciales de deslizamiento en una posición más favorable para que se produzca el deslizamiento.


Como los átomos terminan en espacios interatómicos, se ha cambiado la orientación de los átomos o la distancia...