Materiales

Introducción

La metalurgia mecánica es la rama de la metalurgia que se ocupa principalmente de la respuesta de los metales frente a las fuerzas o cargas.
Las fuerzas pueden resultar del empleo del material como miembro o pieza de una estructura o máquina, en cuyo caso es necesario saber algo respecto a los valores límites que aquel puede resistir sin fallar, para aumentar estos límites losmateriales son sometidos a una serie de procesos y transformaciones para mejorar sus propiedades.
Las operaciones de proceso son aquellas gracias a las cuales se transforma un material de partida en un componente con una aplicación determinada, ya sea cambiando su forma o bien alguna de sus propiedades físicas o mecánicas. Estas operaciones vendrán determinadas por el tipo de material y por suscaracterísticas microscópicas, pero también por las propiedades que se esperen del producto final a fin de que cumpla correctamente los requisitos solicitados en servicio.
Cualquiera de las operaciones de procesos actuales precisa de consumo de energía, en mayor o menor medida, y el desarrollo de maquinaria y herramientas se orienta hacia un consumo eficaz de energía simultaneado con unaoptimización de los procesos.
Para clasificar las operaciones de procesado de materiales, generalmente se clasifican en tres categorías: las operaciones de conformado, las de mejora de propiedades y las operaciones de superficie.
Las operaciones de conformado se basan en el consumo de energía calorífica o mecánica para convertir una materia prima o un material bruto en un producto pre elaborado o yafinalizado.

Trabajo o conformación en caliente

Los dos tipos principales de trabajo mecánico en los cuales el material puede sufrir una deformación plástica y cambiarse de forma son trabajos en frío y trabajos en caliente.
El trabajo en caliente se define como una deformación en condiciones tales de temperatura y velocidad de deformación que se producen simultáneamente la restauración y ladeformación.

En el trabajo en caliente se elimina el endurecimiento por deformación, y la estructura granular dislocada, por la formación de nuevos granos libres de deformación, recristalizando la estructura.

Como dicha recristalización elimina las perturbaciones provocadas por la deformación se pueden lograr deformaciones muy grandes en caliente.

El trabajo en caliente se realiza normalmente encondiciones de límite elástico, y este límite disminuye con la temperatura, es entonces más pequeña la energía necesaria para la deformación que en el trabajo en frío, en el cual no se elimina el endurecimiento por deformación y la tensión de límite elástico aumenta con la deformación.

Por esto es que la deformación total que puede darse en frío es menor que en caliente, a menos que en etapasintermedias por sucesivos tratamientos se elimine el endurecimiento por deformación

Ventajas del conformado en caliente

En el trabajado en caliente dado que el metal se encuentra a alta temperatura, los cristales reformados comienzan a crecer nuevamente, pero estos no son tan grandes e irregulares como antes. AI avanzar el trabajo en caliente y enfriarse el metal, cada deformación generacristales más pequeños, uniformes y hasta cierto grado aplanados, lo cual da al metal una condición a la que se llama anisotropía u orientación de grano o fibra, es decir, el metal es más dúctil y deformable en la dirección de un eje que en la del otro.  Esta condición (anisotropía) nos ayuda a explicar las siguientes ventajas del trabajo en caliente.

Ventajas

▪ No aumenta ladureza o ductilidad del metal ya que los granos distorsionados deformados durante el proceso, pronto cambian a nuevos granos sin deformación.
▪ El metal se hace más tenaz pues los cristales formados son más pequeños y por lo tanto más numerosos.  
▪ El material se hace más tenaz debido a que se disminuye el espacio entre cristales y se segregan las impurezas.  
▪ Se requiere menor...