ENDURECIMIENTO por DEFORMACION en frio

Ingeniosos

3 Mar 202406:15

Summary

TLDREste vídeo explica el fenómeno de endurecimiento por deformación en metales. Se describe cómo la dureza y resistencia de los metales aumentan con la deformación, demostrando la diferencia entre la deformación elástica reversible y la plástica permanente. A través de ensayos de tracción, se ilustra cómo la curva de tensión de formación varía, mostrando un aumento en el límite elástico después de deformaciones previas. Además, se discute la influencia de la temperatura en el endurecimiento, destacando la diferencia entre el conformado en frío y en caliente, y cómo la temperatura de recristalización afecta el proceso.

Takeaways

🔧 La mayoría de los metales aumentan su dureza y resistencia cuando se deforman, un efecto conocido como endurecimiento por deformación.
📈 En un ensayo de tracción, la relación entre tensión aplicada y deformación producida muestra dos zonas: elástica y plástica.
🔄 La deformación elástica es reversible, mientras que la plástica es permanente al superar cierto límite de tensión, llamado límite elástico.
📊 La curva tensión de formación ingenieril se calcula considerando el área de la sección inicial de la probeta.
➡ La curva real o verdadera se obtiene considerando el área de la sección transversal en cada instante, lo que indica una relación creciente entre tensión y deformación.
🔁 Al realizar un ensayo de tracción interrumpido y repetirlo, el límite elástico aumenta, requiriendo una fuerza mayor para iniciar la deformación plástica.
📉 El endurecimiento por deformación reduce la ductilidad y tenacidad del material, lo que se refleja en una curva de tensión de formación menos creciente.
🔢 La ecuación de Hollomon relaciona la tensión real con la deformación real a través de un coeficiente de endurecimiento por deformación (n).
🌡 El endurecimiento por deformación ocurre en procesos de deformación a frío, mientras que a altas temperaturas, como por encima de la temperatura de recristalización, el material no endurece por deformación.
🔥 El conformado en caliente se lleva a cabo por encima de la temperatura de recristalización, donde la curva tensión de formación es plana, permitiendo deformaciones mayores sin incrementar la fuerza.

Q & A

¿Qué es el endurecimiento por deformación?
-El endurecimiento por deformación es un fenómeno en el que la dureza y la resistencia de un metal aumentan al ser deformado plásticamente.
¿Qué diferencia hay entre la deformación elástica y la deformación plástica?
-La deformación elástica es reversible al cesar la carga, mientras que la deformación plástica es permanente y ocurre cuando se supera el límite elástico del material.
¿Cómo se obtiene la curva tensión-deformación real?
-La curva tensión-deformación real se obtiene teniendo en cuenta el área de la sección transversal de la probeta en cada instante de tiempo y la deformación instantánea, lo que permite una representación más precisa en la zona plástica.
¿Qué ocurre cuando se interrumpe un ensayo de tracción antes de la rotura?
-Al interrumpir un ensayo de tracción antes de la rotura y descargar la probeta, se produce una recuperación elástica, dejando una deformación plástica residual en el material.
¿Cómo cambia el límite elástico después de someter el material a deformación plástica?
-Después de someter el material a deformación plástica, su límite elástico aumenta, lo que significa que se requiere una mayor tensión para iniciar una nueva deformación plástica en ensayos posteriores.
¿Qué efecto tiene el endurecimiento por deformación en la ductilidad y la tenacidad del material?
-El endurecimiento por deformación incrementa la resistencia y el límite elástico del material, pero reduce su ductilidad y tenacidad, lo que lo hace menos capaz de deformarse sin romperse.
¿Qué relación tiene la inclinación de la curva plástica con el endurecimiento por deformación?
-Cuanto mayor sea la inclinación de la curva en la zona plástica, mayor será el endurecimiento por deformación del material, ya que indica que se requiere más fuerza para continuar la deformación.
¿Qué es el coeficiente n en la ecuación de Hollomon?
-El coeficiente n en la ecuación de Hollomon es el coeficiente de endurecimiento por deformación. Cuanto mayor sea su valor, mayor será el endurecimiento que experimenta el material durante la deformación plástica.
¿Por qué el endurecimiento por deformación no ocurre a altas temperaturas?
-El endurecimiento por deformación no ocurre a altas temperaturas porque, a medida que aumenta la temperatura, la curva tensión-deformación se vuelve menos creciente y el valor de n disminuye, lo que indica un menor endurecimiento.
¿Qué diferencia existe entre el conformado en frío y el conformado en caliente?
-El conformado en frío ocurre por debajo de la temperatura de recristalización del material, lo que permite el endurecimiento por deformación. El conformado en caliente se realiza por encima de esta temperatura, donde el material no experimenta endurecimiento por deformación, permitiendo mayores deformaciones.

Outlines

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🔧 Endurecimiento por deformación en metales

Este párrafo explica el fenómeno del endurecimiento por deformación en metales, donde la dureza y resistencia aumentan con la deformación. Se describe el ensayo de tracción y cómo la curva de tensión-deformación muestra dos zonas: elástica y plástica. La deformación elástica es reversible, mientras que la plástica es permanente. Se detalla cómo la curva ingenieril se calcula y cómo la curva real se obtiene considerando el área de la sección transversal en cada instante. Se menciona que al realizar ensayos de tracción y detenerlos antes de la rotura, se puede observar un aumento en el límite elástico en los ensayos subsecuentes, lo que indica un endurecimiento del material. Además, se discute cómo la curva de tensión-deformación real es importante para entender el estado de endurecimiento del material y su capacidad de deformarse plásticamente.

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🌡 Diferencia entre conformado en frío y caliente

El segundo párrafo aborda la diferencia entre el conformado en frío y caliente en metales. Se explica que el endurecimiento por deformación ocurre en frío, mientras que el conformado caliente se realiza por encima de la temperatura de recristalización, donde la capacidad de endurecer disminuye. Se menciona que la temperatura de recristalización varía según el material y que algunos metales, como el plomo, el estaño y el zinc, pueden deformarse en caliente incluso a temperatura ambiente. Se destaca la importancia de entender estos procesos para la fabricación de piezas complejas y cómo la temperatura afecta la curva de tensión-deformación, haciendo que la curva sea plana en conformado caliente, lo que permite mayores deformaciones sin incrementar la fuerza aplicada.

Mindmap

Keywords

💡Endurecimiento por deformación

El endurecimiento por deformación, también llamado acritud, es el proceso mediante el cual un metal incrementa su dureza y resistencia cuando se deforma plásticamente. En el video, se explica cómo este fenómeno ocurre cuando un metal es sometido a tracción y se interrumpe antes de la rotura. El material endurecido requiere más tensión para continuar deformándose en ensayos posteriores.

💡Deformación plástica

La deformación plástica es el cambio irreversible en la forma de un material después de superar su límite elástico. En el video, se describe cómo, tras alcanzar la zona plástica de la curva tensión-deformación, el material no recupera su forma original al retirar la carga. Esto contrasta con la deformación elástica, que es reversible.

💡Límite elástico

El límite elástico es la máxima tensión que un material puede soportar sin sufrir una deformación permanente. En el video, se menciona cómo este límite aumenta en cada ensayo de tracción interrumpido debido al endurecimiento por deformación, lo que implica que se necesita mayor tensión para que ocurra una nueva deformación plástica.

💡Curva tensión-deformación

La curva tensión-deformación muestra la relación entre la tensión aplicada a un material y su deformación resultante. El video presenta dos tipos de curvas: la curva ingenieril, que se basa en las dimensiones iniciales de la probeta, y la curva real, que tiene en cuenta los cambios en la sección transversal durante la deformación.

💡Conformado en frío

El conformado en frío es el proceso de deformación de un material por debajo de su temperatura de recristalización, lo que permite que se endurezca por deformación. En el video, se explica que este tipo de conformado aumenta la resistencia del material, pero reduce su ductilidad y tenacidad.

💡Conformado en caliente

El conformado en caliente ocurre cuando el metal se deforma por encima de su temperatura de recristalización. El video destaca que, a diferencia del conformado en frío, este proceso permite deformar el material sin que se endurezca por deformación, lo que facilita la fabricación de piezas más complejas.

💡Coeficiente de endurecimiento por deformación (n)

El coeficiente n, o coeficiente de endurecimiento por deformación, mide la capacidad de un material para endurecerse a medida que se deforma plásticamente. En el video, se explica que un valor mayor de n indica un mayor endurecimiento, lo que está representado por una curva más inclinada en la zona plástica.

💡Ensayo de tracción

El ensayo de tracción es una prueba mecánica utilizada para evaluar cómo un material responde a la aplicación de una fuerza de tracción. En el video, se utiliza para ilustrar la forma en que un material se deforma elásticamente y luego plásticamente, explicando los cambios en el límite elástico y el endurecimiento por deformación.

💡Deformación elástica

La deformación elástica es la respuesta inicial de un material bajo tensión, en la que el material puede recuperar su forma original cuando se retira la carga. El video describe esta etapa como reversible, en contraste con la deformación plástica que ocurre después de superar el límite elástico.

💡Temperatura de recristalización

La temperatura de recristalización es la temperatura por encima de la cual un metal puede ser deformado sin endurecerse por deformación. En el video, se menciona que el conformado en caliente se realiza por encima de esta temperatura, lo que permite una mayor deformación sin aumentar la resistencia del material.

Highlights

La mayoría de los metales aumentan su dureza y resistencia al deformarse, un efecto conocido como endurecimiento por deformación.

El ensayo de tracción muestra la relación entre tensión aplicada y deformación producida en un material dúctil.

La curva tensión de formación tiene dos zonas: elástica y plástica, donde la deformación elástica es reversible y la plástica no.

La deformación plástica es permanente y se produce al superar el límite elástico del material.

La curva ingenieril se calcula considerando el área de la sección inicial de la probeta y su longitud inicial.

La curva real o verdadera se obtiene considerando el área de la sección transversal en cada instante de tiempo.

El ensayo de tracción interrumpido muestra que la recuperación elástica sigue una trayectoria paralela a la zona elástica.

Al repetir el ensayo de tracción, se observa que el límite elástico aumenta, indicando una mayor resistencia al inicio de la deformación plástica.

El material muestra una reducción en su ductilidad y tenacidad después de etapas de deformación, lo que es un signo del endurecimiento por deformación.

La curva tensión de formación real del material es importante para entender su estado de endurecimiento y su capacidad de deformación.

El coeficiente de endurecimiento por deformación (n) se relaciona con la tensión real y la deformación real mediante la ecuación de Hollomon.

Un mayor valor de n indica un mayor endurecimiento por deformación del material.

El endurecimiento por deformación ocurre en procesos de deformación en frío, no en caliente.

La fabricación a altas temperaturas permite deformar el material hasta límites mayores, lo que se llama conformado en caliente.

La temperatura de recristalización es diferente para cada material y es crucial para determinar si un proceso es de conformado en frío o en caliente.

Materiales como el plomo, el estaño o el zinc no pueden endurecer por deformación, ya que su temperatura de recristalización es inferior al ambiente.

La temperatura de recristalización influye en la curva tensión de formación, lo que a su vez afecta la capacidad de deformación del material.