Endurecimiento de trabajo
El endurecimiento por trabajo , también conocido como endurecimiento por deformación , es el refuerzo de un metal o polímero por deformación plástica . El endurecimiento por trabajo puede ser deseable, indeseable o intrascendente, según el contexto.
Este fortalecimiento se produce debido a los movimientos de dislocación y la generación de dislocaciones dentro de la estructura cristalina del material. [1] Muchos metales no frágiles con un punto de fusión razonablemente alto , así como varios polímeros, pueden fortalecerse de esta manera. [2] 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 , [3] sin embargo, otros solo pueden reforzarse mediante endurecimiento por trabajo, como el cobre puro y el aluminio. [4]
Un ejemplo de endurecimiento por trabajo indeseable es durante el mecanizado cuando las primeras pasadas de un cortador endurecen inadvertidamente la superficie de la pieza de trabajo, causando daños al cortador durante los últimos pases. Algunas aleaciones son más propensas a esto que otras; Las superaleaciones como Inconel requieren estrategias de mecanizado que lo tengan en cuenta.
Para los objetos metálicos diseñados para flexionarse, como los resortes , se suelen emplear aleaciones especializadas para evitar el endurecimiento por deformación (consecuencia de la deformación plástica ) y la fatiga del metal , requiriéndose tratamientos térmicos específicos para obtener las características necesarias.
Un ejemplo de endurecimiento por trabajo deseable es el que ocurre en los procesos de trabajo de metales que inducen intencionalmente la deformación plástica para exigir un cambio de forma. Estos procesos se conocen como procesos de trabajo en frío o conformado en frío. Se caracterizan por dar forma a la pieza de trabajo a una temperatura por debajo de su temperatura de recristalización , generalmente a temperatura ambiente . [5] Las técnicas de conformado en frío generalmente se clasifican en cuatro grupos principales: apretar , doblar , estirar y cortar . Las aplicaciones incluyen el encabezado de pernos y tornillos de cabeza y el acabado de acero laminado en frío. En el conformado en frío, el metal se forma a alta velocidad y alta presión utilizando acero para herramientas o troqueles de carburo. El trabajo en frío del metal aumenta la dureza, el límite elástico y la resistencia a la tracción. [6]
Antes del endurecimiento por trabajo, la celosía del material exhibe un patrón regular, casi libre de defectos (casi sin dislocaciones). La celosía sin defectos se puede crear o restaurar en cualquier momento mediante recocido . A medida que el material se endurece, se satura cada vez más con nuevas dislocaciones y se evita que se nucleen más dislocaciones (se desarrolla una resistencia a la formación de dislocaciones). Esta resistencia a la formación de dislocaciones se manifiesta como una resistencia a la deformación plástica; de ahí el fortalecimiento observado.
