endurecimiento por deformación y recocido

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ENDURECIMIENTO POR DEFORMACIÓN Y RECOCIDO Ing. Daniela Cruz. CIENCIA DE MA TERIALES I

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ENDURECIMIENTO PORDEFORMACIÓN Y RECOCIDO

Ing. Daniela Cruz.

CIENCIA DE MATERIALES I

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INTRODUCCIÓN• Cuando deformamos l!s"i#amen"e un ma"erial a la

"emera"ura am$ien"e %trabajo en frío&' aumen"a eln(mero de dislo#a#iones del ma"erial' #on lo #ualaumen"a su resis"en#ia %el gran n(mero de dislo#a#ionesa#"(a #omo una $arrera o imedimen"o ara eldeslizamien"o de las dislo#a#iones&.

El endure#imien"o o$"enido median"e el "ra$a)o en fr*o'se #ono#e+ endure#imien"o or deforma#i,n oendure#imien"o or "ra$a)o me#!ni#o.

• Por o"ro lado' "am$i-n eis"e el trabajo en caliente'median"e el #ual un ma"erial es deformado a al"as

"emera"uras sin /ue se roduz#a su endure#imien"o.• El "ra"amien"o "-rmi#o #ono#ido #omo recocido  "iene

#omo o$)e"i0o eliminar o modi1#ar los efe#"os delendure#mien"o or "ra$a)o en fr*o %esfuerzos residuales&.

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• Para deformar l!s"i#amen"e un ma"erial' se re/uiere

/ue sea d(#"il  dislo#a#iones se desla#en al ali#ar

fuerzas e"ernas.• Al res"ringir el mo0imien"o de las dislo#a#iones' el

ma"erial se 0uel0e m!s duro 2 resis"en"e.

• 3os ro#esos me#!ni#os ara in#remen"ar la

resis"en#ia de los ma"eriales' se $asan en di1#ul"ar el

mo0. de las dislo#a#iones.

• Con"rolando los ro#esos de deforma#i,n de un

ma"erial 2 de "ra"amien"o "-rmi#o' se uede+

Dar una forma ese#*1#a 2 r!#"i#a al ma"erial'

Me)orar 2 #on"rolar sus roiedades.

• 3os ma"eriales #er!mi#os' ma"eriales fr!giles' no

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TRABAJO EN FRÍO Y CURVA DEESFUERZO-DEFORMACIÓN

Cur0a de esfuerzo4deforma#i,n de un

ma"erial d(#"il

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  -DEFORMACIÓN

Cur0a de esfuerzo4deforma#i,n de un

ma"erial d(#"il

Cur0a de esfuerzo4deforma#i,n de un

ma"erial /ue 5a sidosu)e"o al esfuerzo

• 3*mi"e el!s"i#o en• 3*mi"e el!s"i#o en• Ma2or resis"en#ia• Menor du#"ilidad

Al #on"inuarai#ando esfuerzo5as"a llegar a ' 2

en seguidaeliminar elesfuerzo 2 0ol0er aro$ar el me"al' el

nue0o l*mi"eel!s"i#o ser! .Cada 0ez /ue se

ali/ue unesfuerzo m!s al"o'se in#remen"ar!n

"an"o el l*mi"eel!s"i#o #omo laresis"en#ia a la

"ensi,n 2 ladu#"ilidad se

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  -DEFORMACIÓN

Cur0a de esfuerzo4deforma#i,n de un

ma"erial d(#"il

Cur0a de esfuerzo4deforma#i,n de un

ma"erial /ue 5a sidosu)e"o al esfuerzo

• 3*mi"e el!s"i#o en• 3*mi"e el!s"i#o en• Ma2or resis"en#ia• Menor du#"ilidad

7i se sigueendure#iendo el

me"al 5as"a igualarel l*mi"e el!s"i#o' la

resis"en#ia a la"ensi,n 2 la

resis"en#ia a laru"ura %2a no

eis"e du#"ilidad&'2a no se

deformar! m!s4fr!gil.

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Proiedades en fun#i,n delor#en"a)e de "ra$a)o en fr*o

• Con"rolando la deforma#i,n l!s"i#a' #on"rolamosel endure#imien"o or deforma#i,n.

• 3a deforma#i,n se de1ne median"e el or#en"a)ede "ra$a)o en fr*o+

8rea ini#ial de lase##i,n

"rans0ersal

8rea 1nal desu-s

de la deforma#i,n

 

• En el #aso del laminado en fr*o se u"iliza el or#en"a)e de laredu##i,n del grosor #omo la medida del "ra$a)o en fr*o+

 

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7e desea rodu#ir una#5aa de 9.9:9 ulgadas

de esesor de #o$re uroli$re deo*geno #on unaresis"en#ia a la "ra##i,n de:; <si. =>u- or#en"a)ede "ra$a)o en

fr*o de$e ali#arse alme"al? ¿Cuál deber! "erel e"#e"$r %&%'%!l de l!

'(!#! !&)e"de l! l!*%&!'%+& e&

,r$

E.e*#l$ /0

7e dedu#e /ue elor#en"a)e de "ra$a)o enfr*o de$e ser de @;. Por

"an"o' el esesor ini#ialde$e ser+

 

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E.e*#l$ 10DiseBe un ro#eso de fa$ri#a#i,n ara rodu#ir una la#a de#o$re de 9' #m de grosor /ue "enga al menos una resis"en#iaa la "ensi,n de ; 999 si' una resis"en#ia a la uen#ia de 9

999 si 2 ; de elonga#i,n.

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En general' el trabajo en frío o el

e&dure'%*%e&)$ #$r de,$r*!'%+& es

uno de los m-"odos m!s imor"an"es de

endure#imien"o de me"ales. Por e)emlo'

el #o$re 2 el aluminio uros s,lo seueden endure#er de forma signi1#a"i0a

or es"e m-"odo. As*' median"e "re1lado'

uede

fa$ri#arse alam$re de #o$re uro #on

dis"in"a resis"en#ia me#!ni#a %#on #ier"as

limi"a#iones& 0ariando la #an"idad de

endure#imien"o or deforma#i,n.

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ETA2A DE RECU2ERACIÓN32$l%4$&%5!'%+& $ Re'$'%d$ de !l%6%$ de

e",uer5$"7• 3a mi#roes"ru#"ura de un ma"erial "ra$a)ado en fr*o' "iene granosdeformados /ue #on"ienen un gran n(mero de dislo#a#iones.• Cuando un me"al fuer"emen"e deformado se #alien"a en el rango de

"emera"ura de re#uera#i,n %)us"o de$a)o de la "emera"ura dere#ris"aliza#i,n& se rela)an las "ensiones in"ernas del me"al' 2 laenerg*a "-rmi#a adi#ional ermi"e /ue las dislo#a#iones se mue0an2 formen los l*mi"es de una es"ru#"ura su$granular oligonizada #onl*mi"es de grano de !ngulo e/ueBo aun/ue en general' la densidadde dislo#a#iones no 5a #am$iado. Duran"e la re#uera#i,n' sesuminis"ra su1#ien"e energ*a "-rmi#a #omo ara ermi"ir elreordenamien"o de las dislo#a#iones en #on1gura#iones de menor

energ*a. Duran"e es"e ro#eso se redu#en los esfuerzos in"ernos oresiduales %or el reordenamien"o de las dislo#a#iones& 2 aumen"asigni1#a"i0amen"e su du#"ilidad.

• 3as roiedades me#!ni#as del me"al ermane#en rela"i0amen"e sin#am$iar 2a /ue no se redu#e el n(mero de dislo#a#iones.•  Tam$i-n res"aura la al"a #ondu#"i0idad el-#"ri#a de los me"ales %se

ueden "ener alam$res de #o$re o aluminio resis"en"es 2 #on al"a

#ondu#"i0idad el-#"ri#a&.•  Tam$i-n me ora la resis"en#ia a la #orrosi,n del ma"erial.

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ETA2A DE RECRISTALIZACIÓN

Desu-s de la e"aa de re#uera#i,n' al ma"erial se lesome"e duran"e su1#ien"e "iemo a la "emera"ura de

re#ris"aliza#i,n.

• 3a "emera"ura de re#ris"aliza#i,n es una "emera"ura a la

#ual el me"al aare#e #on una mi#roes"ru#"ura de nue0os

granos #u2a densidad de dislo#a#iones 5a sido redu#ida en

gran medida' #on lo #ual el me"al 0e redu#ida su

resis"en#ia ero aumen"a su du#"ilidad.

• Es"a "emera"ura no es 1)a' sino /ue deende de 0arias

0aria$les.

Al ro#eso de formai,n de nue0os granos or medio del

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ETA2A DE CRECIMIENTO DE 8RANOS

• 7i la "emera"ura del "ra"amien"o "-rmi#o es lo

su1#ien"emen"e al"a' los nue0os granos formados

re0iamen"e #omenzar!n a #re#er a$ar#ando o eliminando a

los granos m!s e/ueBos. Es"a e"aa se lle0a a #a$o

median"e la redu##i,n del !rea de los l*mi"es de los granos.• El #re#imien"o de granos o#urrir! en la ma2or*a de los

ma"eriales si se su)e"an a una "emera"ura lo su1#ien"emen"e

al"a 5a2a o no sido deformado el ma"erial o se 5a2a o no

dado la re#ris"aliza#i,n 2 la re#uera#i,n #omo e"aas

an"eriores.