¿Qué es el endurecimiento por trabajo? – Trabajo en frío – Definición

Fortalecimiento de metales

La resistencia de los metales y las aleaciones se puede modificar mediante varias combinaciones de trabajo en frío, aleación y tratamiento térmico. Como se discutió en la sección anterior, la capacidad de un material cristalino para deformarse plásticamente depende en gran medida de la capacidad de la dislocación para moverse dentro de un material. Por lo tanto, impedir el movimiento de las dislocaciones resultará en el fortalecimiento del material. Por ejemplo, una microestructura con granos más finos generalmente da como resultado una resistencia más alta y una tenacidad superior en comparación con la misma aleación con granos físicamente más grandes. En el caso del tamaño de grano, también puede haber una compensación entre las características de resistencia y fluencia. Otros mecanismos de refuerzo se consiguen a expensas de una menor ductilidad y tenacidad. Existen muchos mecanismos de fortalecimiento, que incluyen:

• Fortalecimiento de la solución sólida (aleación)
• Endurecimiento del trabajo (trabajo en frío)
• Endurecimiento por precipitación
• Refinamiento de granos
• Endurecimiento de la transformación

Endurecimiento del trabajo - Trabajo en frío

El endurecimiento por deformación también se denomina endurecimiento por trabajo o el trabajo en frío es un método de reforzamiento que se utiliza a menudo en materiales cuya resistencia no puede aumentarse mediante tratamiento térmico, por ejemplo, mediante cambios en su composición de fase. El endurecimiento por trabajo puede ser deseable, indeseable o intrascendente, según el contexto. Se llama trabajo en frío porque la deformación plástica debe ocurrir a una temperatura lo suficientemente baja como para que los átomos no puedan reorganizarse. La forma más sencilla de trabajar en frío es golpear una pieza de metal al rojo vivo en el yunque. El trabajo en frío es un proceso de endurecimiento y resistencia del metal mediante la deformación plástica. Cuando un metal se deforma plásticamente, las dislocacionesse mueven y se generan dislocaciones adicionales. Las dislocaciones pueden moverse si los átomos de uno de los planos circundantes rompen sus enlaces y se vuelven a unir con los átomos en el borde de terminación. La densidad de la dislocación en un metal aumenta con la deformación o el trabajo en frío debido a la multiplicación de la dislocación o la formación de nuevas dislocaciones. Cuantas más dislocaciones haya dentro de un material, más interactuarán y se enredarán o enredarán. Esto dará como resultado una disminución de la movilidad de las dislocaciones y un fortalecimiento del material. El trabajo en frío implica la reducción del espesor de un material. La placa y la hoja de diferentes espesores se producen mediante laminación en frío. Los alambres y tubos de diferentes diámetros y espesores de pared se producen por trefilado. Todas las aleaciones de aluminio pueden reforzarse mediante trabajo en frío.

Las aleaciones que no se pueden someter a tratamiento térmico, incluido el acero con bajo contenido de carbono, a menudo se endurecen. Algunos materiales no se pueden endurecer por trabajo a bajas temperaturas, como el indio, sin embargo, otros solo pueden fortalecerse mediante el endurecimiento por trabajo, como el cobre puro y el aluminio.

El endurecimiento por deformación es una de las etapas de la curva tensión-deformación en la región de endurecimiento por deformación . Esta región comienza cuando la deformación supera el límite de fluencia y termina en el punto de resistencia máxima, que es la tensión máxima que se muestra en la curva tensión-deformación. En esta región, la tensión aumenta principalmente a medida que el material se alarga, excepto que hay una región casi plana al principio.

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Metalurgia