Deformación
Páginas: 5 (1024 palabras)
Publicado: 12 de agosto de 2010
TRABAJO EN FRÍO
RELACIÓN CON LA CURVA DE ESFUERZO- DEFORMACIÓN.
En la Figura 7-1(a) se muestra una curva esfuerzo-deformación. Mientras el esfuerzo no exceda el valor de fluencia σ y, (el índice y proviene de yeilding)) no se presenta deformación plástica permanente y desaparece la deformación elástica. Esta es la condición que se pre¬tende mantener después de que una pieza acabada seapuesta en operación. Sin embargo, cuando se desea producir una pieza mediante un proceso de deformación, el esfuerzo aplicado debe sobrepasar el esfuerzo de fluencia para que el metal se deforme permanentemente en una forma útil.
Si se aplica un esfuerzo σ1, que sea mayor que el esfuerzo de fluencia (Figura 7-1(a)), se provocará una deformación permanente el, que queda aun cuando se elimine elesfuer¬zo. Si se obtiene una muestra del metal al que se le ha aplicado el esfuerzo σ1, Y se vuelve a deformar el metal, obtendríamos una curva esfuerzo-deformación diferente [Figura 7-¬1 (b)]. La nueva muestra o probeta tendrá un esfuerzo de fluencia σ, y asimismo, una ma¬yor resistencia a la tensión y una menor ductilidad. Si se continúa aplicando un esfuerzo hasta alcanzar σ2, eliminando luego elesfuerzo aplicado y volviendo a deformar el metal, el nuevo esfuerzo de fluencia sería σ2. Cada vez que se aplica un esfuerzo mayor al metal se incrementan el esfuerzo de fluencia y la resistencia a la tensión, mientras que dismi¬nuye la ductilidad. Se podría incrementar la resistencia del metal hasta que los esfuerzos de fluencia, de tensión máxima y de ruptura fueran iguales y no hubiera ductilidad[Figura 7-l(c)]. En este caso el metal no podrá ser deformado más plásticamente.
Aplicando un esfuerzo que sobrepase el esfuerzo de fluencia original del metal, es po¬sible endurecerlo por deformación o trabajarlo en frío haciendo que adquiera una forma útil.
Coeficiente de endurecimiento por deformación. La respuesta del metal al trabajo en frío está dada por el coeficiente deendurecimiento por deformación n, que es la pendiente de la porción plástica de la curva esfuerzo real-deformación real de la Figura 7-2, cuando se utiliza una escala logarítmica.
σ = K εⁿ†
o bien,
log σ†, = log K + n log ε†,
La constante K es igual al esfuerzo cuando ε† = 1.
El coeficiente de endurecimiento por deformación es relativamente bajo para los me¬tales HC, pero alto paralos CC, y particularmente lo es para los CC (Tabla 7-1). Los metales con un bajo coeficiente de endurecimiento por deformación tienen una respuesta pobre al trabajo en frío.
Multiplicación de las dislocaciones
El incremento en la resistencia durante la deformación se obtiene incrementando el núme¬ro de dislocaciones en el metal. Antes de la deformación un metal contieneaproximada¬mente 106 cm de líneas de dislocaciones por cada centímetro cúbico de metal. Este es un número relativamente bajo de dislocaciones.
Cuando se aplica un esfuerzo superior al esfuerzo de fluencia, las dislocaciones em¬piezan a deslizarse. A veces una dislocación que se mueve en su plano de deslizamiento encuentra obstáculos que sujetan los extremos de la línea de dislocación. Cuando se conti¬núaaplicando el esfuerzo, la dislocación trata de moverse arqueándose por el centro. La dislocación puede moverse hasta que se produce un rizo (Figura 7-3). Cuando el rizo de dislocación se toca finalmente a sí mismo, se crea una nueva dislocación. La dislocación original aún está sujeta y puede originar otros rizos de dislocación. Este mecanismo de gene¬ración de dislocaciones es conocido como fuente deFrank-Read.
El número de dislocaciones puede incrementarse a aproximadamente 1012 cm de líneas de dislocaciones por centímetro cúbico de metal. Se sabe que cuanto más dislocaciones exis¬tan, tanto más fácilmente interfieren unas con otras y el metal se hace más resistente.
Los materiales cerámicos pueden contener dislocaciones e incluso endurecerse por de¬formación un poco. Sin embargo,...
RELACIÓN CON LA CURVA DE ESFUERZO- DEFORMACIÓN.
En la Figura 7-1(a) se muestra una curva esfuerzo-deformación. Mientras el esfuerzo no exceda el valor de fluencia σ y, (el índice y proviene de yeilding)) no se presenta deformación plástica permanente y desaparece la deformación elástica. Esta es la condición que se pre¬tende mantener después de que una pieza acabada seapuesta en operación. Sin embargo, cuando se desea producir una pieza mediante un proceso de deformación, el esfuerzo aplicado debe sobrepasar el esfuerzo de fluencia para que el metal se deforme permanentemente en una forma útil.
Si se aplica un esfuerzo σ1, que sea mayor que el esfuerzo de fluencia (Figura 7-1(a)), se provocará una deformación permanente el, que queda aun cuando se elimine elesfuer¬zo. Si se obtiene una muestra del metal al que se le ha aplicado el esfuerzo σ1, Y se vuelve a deformar el metal, obtendríamos una curva esfuerzo-deformación diferente [Figura 7-¬1 (b)]. La nueva muestra o probeta tendrá un esfuerzo de fluencia σ, y asimismo, una ma¬yor resistencia a la tensión y una menor ductilidad. Si se continúa aplicando un esfuerzo hasta alcanzar σ2, eliminando luego elesfuerzo aplicado y volviendo a deformar el metal, el nuevo esfuerzo de fluencia sería σ2. Cada vez que se aplica un esfuerzo mayor al metal se incrementan el esfuerzo de fluencia y la resistencia a la tensión, mientras que dismi¬nuye la ductilidad. Se podría incrementar la resistencia del metal hasta que los esfuerzos de fluencia, de tensión máxima y de ruptura fueran iguales y no hubiera ductilidad[Figura 7-l(c)]. En este caso el metal no podrá ser deformado más plásticamente.
Aplicando un esfuerzo que sobrepase el esfuerzo de fluencia original del metal, es po¬sible endurecerlo por deformación o trabajarlo en frío haciendo que adquiera una forma útil.
Coeficiente de endurecimiento por deformación. La respuesta del metal al trabajo en frío está dada por el coeficiente deendurecimiento por deformación n, que es la pendiente de la porción plástica de la curva esfuerzo real-deformación real de la Figura 7-2, cuando se utiliza una escala logarítmica.
σ = K εⁿ†
o bien,
log σ†, = log K + n log ε†,
La constante K es igual al esfuerzo cuando ε† = 1.
El coeficiente de endurecimiento por deformación es relativamente bajo para los me¬tales HC, pero alto paralos CC, y particularmente lo es para los CC (Tabla 7-1). Los metales con un bajo coeficiente de endurecimiento por deformación tienen una respuesta pobre al trabajo en frío.
Multiplicación de las dislocaciones
El incremento en la resistencia durante la deformación se obtiene incrementando el núme¬ro de dislocaciones en el metal. Antes de la deformación un metal contieneaproximada¬mente 106 cm de líneas de dislocaciones por cada centímetro cúbico de metal. Este es un número relativamente bajo de dislocaciones.
Cuando se aplica un esfuerzo superior al esfuerzo de fluencia, las dislocaciones em¬piezan a deslizarse. A veces una dislocación que se mueve en su plano de deslizamiento encuentra obstáculos que sujetan los extremos de la línea de dislocación. Cuando se conti¬núaaplicando el esfuerzo, la dislocación trata de moverse arqueándose por el centro. La dislocación puede moverse hasta que se produce un rizo (Figura 7-3). Cuando el rizo de dislocación se toca finalmente a sí mismo, se crea una nueva dislocación. La dislocación original aún está sujeta y puede originar otros rizos de dislocación. Este mecanismo de gene¬ración de dislocaciones es conocido como fuente deFrank-Read.
El número de dislocaciones puede incrementarse a aproximadamente 1012 cm de líneas de dislocaciones por centímetro cúbico de metal. Se sabe que cuanto más dislocaciones exis¬tan, tanto más fácilmente interfieren unas con otras y el metal se hace más resistente.
Los materiales cerámicos pueden contener dislocaciones e incluso endurecerse por de¬formación un poco. Sin embargo,...
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