mecanismos de endurecimiento y fallos
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Mecanismos de endurecimiento y fallosTRANSCRIPT
Ingeniería en Organización Industrial
Materiales
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Luca
s Ca
stro
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“La Universidad cercana”
Bienvenidos a la sesiónde
ELLUMINATE
“La Universidad cercana”
MaterialesMateriales Lucas Castro(Ingeniería en Organización Industrial)
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Resistencia al movimiento de dislocacionesResistencia al movimiento de dislocaciones
Cuando existen distorsiones de la red (zonas en las
que están presentan zonas sometidas a esfuerzos de tracción o compresión) se debe realizar un trabajo extra y por tanto se endurece el material.
Endurecimiento = evitar movimiento de las dislocacionesEndurecimiento = evitar movimiento de las dislocaciones
Mecanismos de endurecimiento
¿Qué es el endurecimiento?¿Qué es el endurecimiento?
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Endurecimiento por solución sólida
Distancia
Energía
Cuando existen distorsiones de la red por átomos mayores o menores que los de la red cristalina (zonas
que están presentan zonas sometidas a esfuerzos de tracción o compresión) se debe realizar un trabajo extra para que se muevan las dislocaciones.
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Endurecimiento por solución sólida
La adición de átomos distintos provocan deformaciones en la red.
– Hacen más difícil el movimiento de la dislocación– Es como si fuese un mini límite de grano
Impurezas pequeñas provocan esfuerzos
de tracción
Impurezas grandes provocan esfuerzos de
compresión
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Endurecimiento por solución sólida
Cuando existen distorsiones de la red (zonas que están
presentan zonas sometidas a esfuerzos de tracción o compresión) se debe realizar un trabajo extra.
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Endurecimiento por solución sólida
Cuando existen distorsiones de la red (zonas que están
presentan zonas sometidas a esfuerzos de tracción o compresión) se debe realizar un trabajo extra.
Zona de tracción
Zona de compresión
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Endurecimiento por solución sólida
Cuando una dislocación llega a una posición de menor tensión le cuesta seguir avanzando
Anclado de dislocaciones
Impurezas grandes se colocan en la parte inferior de
la dislocación
Impurezas pequeñas se colocan en la parte superior
de la dislocación
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Endurecimiento por afino de grano
De un grano a otro, las orientaciones en el cristal cambian
– Las dislocaciones al llegar al límite de grano deben saltar al grano contiguo.
– En el límite de grano hay una densidad atómica menor lo que dificulta su movimiento
Límite de grano
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02Endurecimiento por deformación en frío
Sin deformar
30% de deformación
Al deformar en frío un material estoy provocando la creación y el movimiento de dislocaciones.
Aumenta mucho la densidad de dislocaciones
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02Endurecimiento por deformación en frío
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Endurecimiento por deformación en frío
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Endurecimiento por deformación en frío
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Endurecimiento por deformación en frío
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Endurecimiento por precipitación
Enfriamiento lento
θ precipita en los límites de granos de K
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Endurecimiento por precipitación
Tratamiento de solubilización
temple
θ precipitado en los límites de granos de K
Precipitados finos en el interior de los granos de K
100% de solución sólida K (se mantiene después del temple)
tiempo% Al
θ + K
K
t maduración
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Endurecimiento por precipitación
Precipitado incoherente con la matriz Precipitado coherente con la matriz
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03Rotura
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Titanic
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03Ensayo Charpy
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Posición inicial
Péndulo
Probeta
Escala
indicador
Soporte
Fin del balanceo
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03Ensayo Charpy
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Estas micrografías muestran el aspecto de las roturas frágil y dúctil a nivel microestructural
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Temperatura
Energía de fractura
Acero
Aluminio
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Tenacidad
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Tenacidad
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b) Modo II c) Modo IIIa) Modo I
a2a
Tenacidad
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Intensificación de tensiones K– proporcional a la tensión nominal σ y a la profundidad de la
fisura, a:
– KI = factor de intensificación de tensiones– Y = factor de forma
KlC = tenacidad de fractura
K I=Y σ√πa unidades: MPa√m
a2a
Tenacidad
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Tenacidad
Cantidad de material delante del frente de fisura (mm)
Tenacidad a la fractura (M
Pa.m
1/2)
30
40
50
60
20 40 60 80 100
Deformación plana
Tensión plana
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Fatiga
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Ensayo de fatiga
Número de ciclos frente amplitud de la tensión
Tiempo
Tensión
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Ensayo de fatiga
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Ensayo de fatiga
Curva S-N
Límite de fatiga
Número de ciclos, N
Amplitud de tensión, S
Límite de fatiga
109 ciclos108107106105104103
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Ensayo de fatiga
da/dN, m
/ciclo
101 102 103 104 105
10-9
10-8
10-7
10-6
10-5
10-4
∆K0
mdaA K
dN= ∆
K (MPa. m)∆
KC
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23/05/1323/05/13
En la próxima sesión:
Diagramas de fase
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“La Universidad cercana”
Se acabo
¿dudas?