La fluencia, también conocida como flujo frío, es la deformación permanente que aumenta con el tiempo bajo carga o tensión constante. Es el resultado de una exposición prolongada a una gran tensión mecánica externa con un límite de fluencia y es más severo en materiales que se someten a calor durante mucho tiempo. La tasa de deformación es función de las propiedades del material, el tiempo de exposición, la temperatura de exposición y la carga estructural aplicada. La fluencia es un fenómeno muy importante si utilizamos materiales a alta temperatura. La fluencia es muy importante en la industria de la energía y es de suma importancia en el diseño de motores a reacción. Para muchas situaciones de fluencia de vida relativamente corta (p. Ej., Álabes de turbina en aviones militares), el tiempo de ruptura es la consideración de diseño dominante. Por supuesto, para su determinación, las pruebas de fluencia deben realizarse hasta el punto de falla; estos se denominan ensayos de rotura por fluencia.
Prevención de fluencia: resistencia a la fluencia
La prevención de la fluencia se basa en la elección adecuada del material también es crucial. La resistencia a la fluencia de los materiales puede verse influenciada por muchos factores como la difusividad, el precipitado y el tamaño de grano. En general, hay tres formas generales de prevenir el deslizamiento en el metal. Una forma es utilizar metales con un punto de fusión más alto, la segunda forma es utilizar materiales con mayor tamaño de grano y la tercera forma es utilizar aleaciones. Los metales cúbicos centrados en el cuerpo (BCC) son menos resistentes a la fluencia en altas temperaturas. Por lo tanto, las superaleaciones (típicamente aleaciones austeníticas cúbicas centradas en las caras) basadas en Co, Ni y Fe pueden diseñarse para ser altamente resistentes a la fluencia y, por lo tanto, han surgido como un material ideal en entornos de alta temperatura.
Para un dispositivo de material seleccionado, es de suma importancia operar el dispositivo dentro de los límites, que son especialmente la temperatura máxima de servicio y la tensión. La tasa de fluencia depende en gran medida tanto de la tensión como de la temperatura. Con la mayoría de las aleaciones de ingeniería utilizadas en la construcción a temperatura ambiente o menos, la deformación por fluencia es tan pequeña con cargas de trabajo que se puede ignorar con seguridad. Sin embargo, a medida que aumenta la temperatura, la fluencia se vuelve progresivamente más importante y eventualmente reemplaza a la fatiga como el criterio probable de falla. La temperatura a la que la fluencia se vuelve importante variará con el material. Para un funcionamiento seguro, la deformación total debida a la fluencia debe estar muy por debajo de la deformación a la que se produce la falla.
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