Fes, unidad 7
Páginas: 21 (5134 palabras)
Publicado: 18 de noviembre de 2010
FISICA DEL ESTADO SÓLIDO
UNIDAD VII
RECUPERACION, RECRISTALIZACION Y CRECIMIENTO DE GRANO
DEFORMACION EN FRIO DE MATERIALES METALICOS
RELACION ENTRE EL TRABAJO EN FRIO Y LA CURVA DESFUERZO- DEFORMACION UNITARIA
En esta figura 7-1 (a) se muestra una curva de esfuerzo- deformación unitaria para un material dúctil. Si se aplica un esfuerzo mayor que el sistema de cedencia , causa unadeformación permanente.
Cuando se retira el esfuerzo, deja tras de si una deformación unitaria . Si se hace un ensayo de tensión al material que se esforzó hasta , se obtiene la curva esfuerzo- deformación de la figura 7-1 (b). El nuevo espécimen de ensayo comenzaría a deformarse plásticamente, o a fluir, a un valor del esfuerzo . Se define el esfuerzo de fluencia como el esfuerzo necesariopara iniciar el flujo plástico en el material ya deformado. Así, es ahora el esfuerzo de fluencia del material. Si se continúa aplicando un esfuerzo hasta alcanzar y se libera el esfuerzo, y de nuevo se ensaya el material metálico, el nuevo esfuerzo de fluencia es .
Cada vez que se aplica un esfuerzo mayor, el esfuerzo de fluencia y la resistencia (máxima) a la tensión aumentan, laductilidad disminuye. Al final, el material metálico se fortalece hasta que el esfuerzo de fluencia y las resistencias (máxima) a la tensión y de ruptura son iguales, y no hay ductilidad, figura 7-1 (c). En este punto, el material metálico ya no se puede deformar plásticamente.
Las figuras 7-1 (d) y (e) se relacionan con la recuperación.
Al aplicar u esfuerzo mayor que la resistencia de cedenciaoriginal del material metálico, se ha endurecido por deformación, o trabajado en frío ese metal, y al mismo tiempo se deformó.
Es la base de muchas técnicas de manufactura, como el trefilado.
La Fig. 7-2 ilustra varios procesos de manufactura que se usan procesos de trabajo en frío y en caliente. Para moldear y endurecer al mismo tiempo un material por trabajo en frío se usan muchastécnicas (Fig. 7-2). Por ejemplo, el laminado se usa para producir placas, láminas u hojas de metal. El forjado deforma el metal en la cavidad de una matriz, dado, troquel o molde, produciendo formas relativamente complicadas. En el trefilado o estirado se tira de una varilla metálica a través de un dado para producir un alambre o una fibra. En la extrusión, un material metálico se empuja a través de undado para obtener productos con sección transversal uniforme, como varillas, tubos o las molduras de aluminio para puertas o ventanas. El estampado profundo, se usa para formar el cuerpo de las latas de aluminio para bebidas. El moldeo por estiramiento y el doblado se usan para conformar o moldear materiales en lámina.
El trabajo en frío es una forma eficaz de moldear los materiales metálicos,y al mismo tiempo de aumentar su resistencia. La desventaja de este proceso es la perdida de la ductilidad. Si se toma un alambre de metal y se dobla varias veces, se endurecerá y terminara por romperse, a causa de su endurecimiento por deformación. El endurecimiento por deformación se usa para obtener muchos productos, en especial los que no van a exponerse a temperaturas muy altas. Por ejemplo,una lata de aluminio para bebida obtiene casi el 70% de su resistencia por el endurecimiento por deformación durante su fabricación.
EXPONENTE DE ENDURECIMIENTO POR DEFORMACION (n)
La respuesta de un material metálico al trabajo en frío se determina por el exponente de endurecimiento por deformación n, que es la pendiente de la porción plástica de la curva esfuerzo real- deformaciónunitaria real de la figura 7-3 cuando se usan las escalas logarítmicas:
La constante K (coeficiente de resistencia) es igual al esfuerzo cuando =1. El exponente de endurecimiento por deformación es relativamente pequeño en los metales HCP, pero es mayor en los metales BCC y en especial en los FCC (tabla 7-1). Los metales con menor exponente de endurecimiento por deformación responden mal al...
UNIDAD VII
RECUPERACION, RECRISTALIZACION Y CRECIMIENTO DE GRANO
DEFORMACION EN FRIO DE MATERIALES METALICOS
RELACION ENTRE EL TRABAJO EN FRIO Y LA CURVA DESFUERZO- DEFORMACION UNITARIA
En esta figura 7-1 (a) se muestra una curva de esfuerzo- deformación unitaria para un material dúctil. Si se aplica un esfuerzo mayor que el sistema de cedencia , causa unadeformación permanente.
Cuando se retira el esfuerzo, deja tras de si una deformación unitaria . Si se hace un ensayo de tensión al material que se esforzó hasta , se obtiene la curva esfuerzo- deformación de la figura 7-1 (b). El nuevo espécimen de ensayo comenzaría a deformarse plásticamente, o a fluir, a un valor del esfuerzo . Se define el esfuerzo de fluencia como el esfuerzo necesariopara iniciar el flujo plástico en el material ya deformado. Así, es ahora el esfuerzo de fluencia del material. Si se continúa aplicando un esfuerzo hasta alcanzar y se libera el esfuerzo, y de nuevo se ensaya el material metálico, el nuevo esfuerzo de fluencia es .
Cada vez que se aplica un esfuerzo mayor, el esfuerzo de fluencia y la resistencia (máxima) a la tensión aumentan, laductilidad disminuye. Al final, el material metálico se fortalece hasta que el esfuerzo de fluencia y las resistencias (máxima) a la tensión y de ruptura son iguales, y no hay ductilidad, figura 7-1 (c). En este punto, el material metálico ya no se puede deformar plásticamente.
Las figuras 7-1 (d) y (e) se relacionan con la recuperación.
Al aplicar u esfuerzo mayor que la resistencia de cedenciaoriginal del material metálico, se ha endurecido por deformación, o trabajado en frío ese metal, y al mismo tiempo se deformó.
Es la base de muchas técnicas de manufactura, como el trefilado.
La Fig. 7-2 ilustra varios procesos de manufactura que se usan procesos de trabajo en frío y en caliente. Para moldear y endurecer al mismo tiempo un material por trabajo en frío se usan muchastécnicas (Fig. 7-2). Por ejemplo, el laminado se usa para producir placas, láminas u hojas de metal. El forjado deforma el metal en la cavidad de una matriz, dado, troquel o molde, produciendo formas relativamente complicadas. En el trefilado o estirado se tira de una varilla metálica a través de un dado para producir un alambre o una fibra. En la extrusión, un material metálico se empuja a través de undado para obtener productos con sección transversal uniforme, como varillas, tubos o las molduras de aluminio para puertas o ventanas. El estampado profundo, se usa para formar el cuerpo de las latas de aluminio para bebidas. El moldeo por estiramiento y el doblado se usan para conformar o moldear materiales en lámina.
El trabajo en frío es una forma eficaz de moldear los materiales metálicos,y al mismo tiempo de aumentar su resistencia. La desventaja de este proceso es la perdida de la ductilidad. Si se toma un alambre de metal y se dobla varias veces, se endurecerá y terminara por romperse, a causa de su endurecimiento por deformación. El endurecimiento por deformación se usa para obtener muchos productos, en especial los que no van a exponerse a temperaturas muy altas. Por ejemplo,una lata de aluminio para bebida obtiene casi el 70% de su resistencia por el endurecimiento por deformación durante su fabricación.
EXPONENTE DE ENDURECIMIENTO POR DEFORMACION (n)
La respuesta de un material metálico al trabajo en frío se determina por el exponente de endurecimiento por deformación n, que es la pendiente de la porción plástica de la curva esfuerzo real- deformaciónunitaria real de la figura 7-3 cuando se usan las escalas logarítmicas:
La constante K (coeficiente de resistencia) es igual al esfuerzo cuando =1. El exponente de endurecimiento por deformación es relativamente pequeño en los metales HCP, pero es mayor en los metales BCC y en especial en los FCC (tabla 7-1). Los metales con menor exponente de endurecimiento por deformación responden mal al...
Leer documento completo
Regístrate para leer el documento completo.