Întărire
Această intrare sau secțiune despre subiectul fizicii nu citează sursele necesare sau cei prezenți sunt insuficienți . |
Călirea este un fenomen metalurgic prin care un material metalic este întărit în urma unei deformări plastice reci.
Descriere
Adesea, acest fenomen este exploatat în unele tratamente (cum ar fi șlefuirea ) pentru a îmbunătăți caracteristicile materialului, cum ar fi duritatea și rezistența mecanică (efectul este neglijabil, totuși, asupra modulului de elasticitate E).
În solidele metalice, deformările plastice sunt în general cauzate, la nivel microscopic, de defecte de rețea numite luxații , care facilitează alunecarea planurilor cristaline pe măsură ce se deplasează prin material. La temperaturi scăzute, aceste defecte tind să se înmulțească și să se acumuleze atunci când materialul este prelucrat (de exemplu, datorită mecanismului Frank-Read ), ajungând să interfereze unul cu celălalt, blocându-se reciproc, crescând defectele punctuale și, prin urmare, crescând rezistența mecanică. De asemenea, trebuie adăugat că luxațiile în mișcare se acumulează pe marginile granulelor (care sunt bariere în mișcarea luxațiilor), provocându-le ruperea. Rezultatul acestei răsturnări este deformarea boabelor cristaline și alungirea lor în direcția efortului.
La temperaturi ridicate, acest lucru este compensat de fenomenul simultan de recristalizare , care tinde să „rearanjeze” materialul într-o formă mai ordonată și relaxată, dispersând luxațiile și anulând efectele întăririi. Acest fenomen este exploatat în tratamentul termic de recoacere , care are scopul de a înmuia materialul prin anularea efectului de întărire, prelucrare și, în general, a altor tratamente anterioare.
Pentru a deforma plastic un metal, este necesară o tensiune conform formulei:
unde σ este tensiunea necesară deformării plastice a unui metal, G este modulul elastic de forfecare , b este vectorul Burgers și ρ este densitatea dislocărilor.
Orice material cu un punct de topire destul de ridicat poate fi întărit cu această metodă. Este adesea folosit pentru întărirea aliajelor care nu sunt afectate de tratamentele termice, inclusiv „conținutul scăzut de oțel în carbon . Indiul , deoarece punctul său de topire scăzut îl face imun la întărirea la temperatura camerei, poate fi utilizat ca garnitură în sistemele de vid.
Lucrarea la rece se realizează de obicei prin același proces folosit pentru a da forma finală piesei, inclusiv laminarea la rece (spre deosebire de laminarea la cald ) și extrudarea . Au fost concepute tehnici pentru menținerea formei piesei chiar și în timpul procesului de întărire, incluzând șlefuirea și presarea unghiulară a canalului constant . Calitatea unui material poate fi prezisă prin analiza curbei tensiune-deformare sau studiată prin efectuarea unui test de duritate înainte și după procesul de întărire.
- Întărire cinematică: aceasta apare atunci când o creștere a tensiunii de curgere la tracțiune corespunde unei scăderi a tensiunii de curgere la compresiune, adică atunci când secțiunea elastică rămâne constantă în amplitudine (în conformitate cu efectul Bauschinger ). Centrul elipsei reprezentativ pentru punctul de cedare se numește tensiune în spate .
- Întărire izotropă: când întinderea elastică se extinde cinematic
Efecte asupra proprietăților mecanice:
- tensiunea de curgere R s și duritatea cresc ;
- proprietățile ductilității (cum ar fi alungirea și constricția) și rezistența statică și dinamică (cum ar fi rezistența ) scad.
Efecte asupra proprietăților fizice și chimice:
- cresc forța coercitivă, coeficientul de expansiune termică și compresibilitate;
- scăderea densității , conductivității electrice , permeabilității magnetice , rezistenței la coroziune .
Elemente conexe
Alte proiecte
-
Wikimedia Commons conține imagini sau alte fișiere despre întărire
linkuri externe
- ( EN )Incrudimento / Incrudimento (altă versiune) / Incrudimento (altă versiune) , în Encyclopedia Britannica , Encyclopædia Britannica, Inc.
