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◆ N=0 – Puntuales Agitación Térmica Difusión Sin Elementos Extraños Con Elementos Extraños ◆ N=1 – Lineales ◆ N=2 – Superficiales ◆ N=3 – Volumétricos Deformación Plástica Deslizamiento Deformación Plástica Deformación PlásticaDeformación Elástica Diagrama tensión vs. deformación Tensión (MPa) Resistencia y Plasticidad Def ε σ = E ε Ley de Hooke σ = k εn Hollomon Diagrama tensión vs. deformación COMPORTAMIENTO ELÁSTICO-LINEAL COMPORTAMIENTO PLÁSTICO COMPORTAMIENTO PLÁSTICO Tensión Crítica Resuelta de Corte El resultado del movimiento de una dislocación es un escalón COMPORTAMIENTO PLÁSTICO Mecanismo real COMPORTAMIENTO PLÁSTICO Deslizamiento - Al aplicar un esfuerzo cortante, la dislocación existente puede romper los enlaces atómicos de los planos atómicos contiguos (en un sentido) - Los planos con enlaces rotos se desplazan ligeramente y en sentido contrario para reestablecer sus enlaces atómicos con otros planos - Esta recombinación, hace que la dislocación se desplace por el material - Finalmente el material queda deformado. Sistemas de deslizamiento Deslizamiento Deslizamiento Maclado Mecanismo de Deformación Plástica Reorientación Cristalográfica Deslizamiento Maclado Planos de deslizamiento Planos de Maclado Maclas y deslizamiento Deformación Plástica ◆ Laminación en frío Efecto de la deformación plástica en frío sobre los granos Mecanismos de endurecimiento Corresponde a la traba de las dislocaciones Deformación / Trabajo en frío: Aumenta el número de dislocaciones que impiden el movimiento de las otras dislocaciones. Disolución sólida: Anclan las dislocaciones pues, producen un nuevo campo de deformaciones. Precipitación: Precipitados (Zonas GP) en la matriz que traban al movimiento de las dislocaciones (Mecanismo de Orowan) Reducción del tamaño de grano: Aumenta la superficie de borde de grano. Actúan como barreras para el movimiento de las dislocaciones. Endurecimiento Reducción de TG Solidificación - Tratamiento Térmico Disolución Sólida Deformación plástica Movimiento de las dislocaciones Restricciones al Movimiento Dureza y Resistencia Deformación Plástica EFECTO DEL TRABAJO MECÁNICO Trabajo en frío La deformación plástica en frío aumenta la densidad de dislocaciones Fuente de Frank-Reed Trabajo en frío Animación Fuente de Frank-Reed Fe al cual se le han realizado distintos niveles de deformación Densidad de dislocaciones La densidad de dislocaciones aumenta con el trabajo en frío Disminución de tamaño de grano El borde de grano actúa como barrera para el desplazamiento de las dislocaciones. A meror TG, mayor superficie de borde de grano Ing. Hernán Lorusso / INTI- Mecánica Recocido 40075% W% P ro p ie d a d e s Crecimiento de GranoRecristalizaciónRecuperación T(ºC) 200 Material Trabajado en frío Material Tratado Térmicamente 800 Conductividad eléctrica Tamaño de grano Ductilidad Resistencia y dureza Ing. Hernán Lorusso / INTI- Mecánica Ing. Hernán Lorusso / INTI- Mecánica ◆ La recuperación se define normalmente como la etapa donde se restauran las propiedades físicas de los metales deformados en frío, sin que se observen cambios importantes en la microestructura. Durante la recuperación la conductividad térmica y eléctrica aumentan rápidamente. ◆ Se produce el proceso denominado poligonización donde cada grano deformado se divide en una serie de granos, con orientaciones reticulares ligeramente diferentes, dando origen a una estructura denominada de subgranos. El principal efecto de la recuperación es el alivio de tensiones producidas por la deformación en frío. ◆ La fuerza impulsora de las etapas de recuperación y recristalización, es la energía almacenada como resultado del trabajo de deformación en frío. ◆ En la etapa del crecimiento de grano, la fuerza impulsora es el descenso de la energía libre resultante de la disminución del área de los límites de grano (a mayor tamaño de grano, menor área de borde de grano). Ing. Hernán Lorusso / INTI- Mecánica Poligonización – generación de sub-granos Nucleación de subgranos – inicio de la recristalización Ing. Hernán Lorusso / INTI- Mecánica ◆ A mayor tiempo de recocido, disminuye la temperatura de recristalización. ◆ El efecto de la temperatura es mucho más importante que el del tiempo. (duplicar el tiempo del recocido, equivale a a aumentar la temperatura de recocido en 10°C). ◆ El tamaño del grano final depende principalmente del grado de deformación y, en menor cuantía, de la temperatura de recocido. Cuanto mayor sea el grado de deformación y mas baja la temperatura de recocido, menor será el tamaño de grano recristalizado. ◆ Cuanto mayor sea el tamaño de grano original, mayor será el grado de deformación requerido para producir una recristalización equivalente a igual temperatura. ◆ La temperatura de recristalización disminuye con el aumento de la pureza del metal. Las adiciones de aleantes en solución sólida elevan la temperatura de recristalización. Ing. Hernán Lorusso / INTI- Mecánica • Grado de deformación previa • La temperatura a la cual se produce la recristalización depende de las variables enunciadas, de modo que no es una temperatura fija. • Se define la temperatura de recristalización como aquella a la que una aleación dada, en un determinado estado de deformación en frío, recristaliza completamente en una hora. • A menor grado de deformación, mayor será la temperatura requerida para producir la recristalización. Ing. Hernán Lorusso / INTI- Mecánica Ing. Hernán Lorusso / INTI- Mecánica Recristalizado a 450ºC Def. plástica en frío Recristalizado a 650ºC Deformación Plástica y recristalización Chapa de Molibdeno puro 1 mm de espesor a) Parcialmente recristalizado b) completamente recristalizado Ing. Hernán Lorusso / INTI- Mecánica Crecimiento de grano Tamaño de Grano Final = f Temperatura Recristalización = f %cw Tamaño de Grano inicial Composición química - Aleantes Temperatura Fusión Dn-d0 n = Kt %cw Velocidad de calentamiento Temperatura de recocido Tiempo de recocido Impurezas insolubles Deformación Plástica ◆ Técnicas de conformado mecánico Laminado Forjado Trefilado Extrusión Estampado Estirado Doblado Deformación Plástica ◆ Laminación en caliente Deformación Plástica ◆ Laminación en frío Deformación Plástica ◆ Microestructuras En Caliente En Frío Deformación Plástica ◆ Microestructuras En Caliente En Frío
