Procesos En Caliente Y En Frio

TRABAJO EN FRÍO

El trabajo en frío o labrado en frío es el proceso de esforzamiento o deformación de un material en la región plástica del diagrama esfuerzo – deformación, sin la aplicación deliberada de calor.

Las propiedades mecánicas resultantes son completamente diferentes de las obtenidas por el labrado en frío.

a. Diagrama esfuerzo-deformación que muestra los efectos de descarga y recarga en el punto l en la región plástica; b) Diagrama carga-deformación análogo.

Si la carga correspondiente al punto I se aplica de nuevo, el material se deformará elásticamente en valor Єe. Por tanto, en el punto I la deformación unitaria total consiste en las dos componentes Єp y Єe y estб dada por la ecuación

Є= Єp + Єe

Este material puede ser descargado y recargado cualquier número de veces desde el punto I y hasta éste. Por lo tanto,

Єe= σi/E

El labrado en frío de un material produce un nuevo conjunto de valores para las resistencias, como puede verse en los diagramas esfuerzo – deformación. Si el punto I está a la izquierda del punto U, es decir; si Pi<Pu, entonces la nueva resistencia cedente o de fluencia es:

S´y = Pi/A´i = σoЄmi Pi<=Pu

Debido al área reducida, es decir, debido a A´i<Ao, la resistencia última también cambia y es:

S´u= Pu/A´i

Puesto que Pu= Su Ao, se halla, con la ecuación :

S´u = SuAo/Ao(1-w) = Su/(1-W) Єi<=Єu

Lo cual es válido cuando el punto I está a la izquierda del punto U.

EFECTOS DE LA TEMPERATURA

La resistencia y la ductilidad, o la fragilidad, son propiedades afectadas por la temperatura del entorno de la operación.

Se ha realizado numerosos ensayos de metales férreos sometidos a cargas constantes con temperaturas elevadas durante lapsos prolongados. Se encontró que las probetas se deformaban permanentemente durante los ensayos, aún cuando en ocasiones los esfuerzos reales eran menores que la resistencia cedente del material evaluada en pruebas de corto tiempo realizadas a la misma temperatura. Esta deformación continua bajo la carga se llama flujo plástico( en inglés creep).

El diagrama se obtiene a una temperatura constante especificada. Un cierto número de ensayos suele efectuarse simultáneamente con distintas intensidades de esfuerzo. La curva presenta tres regiones o etapas. En la primera están incluidas la deformación elástica y plástica. En esta etapa ocurre un flujo decreciente que se debe al endurecimiento por deformación. En la segunda etapa se tiene una variación mínima constante del escurrimiento que proviene del efecto de recocido. En la tercera, la probeta experimenta una considerable reducción de área transversal, se intensifica el esfuerzo y el escurrimiento plástico acentuado conduce finalmente a la ruptura.

PROCESO DE TRABAJO EN CALIENTE

Por trabajo ( o labrado) en caliente se entienden aquellos procesos como laminado o rolado en caliente, forja, extrusión en caliente y prensado en caliente, en los cuales el metal se caldea en el grado suficiente para que alcance una condición plástica y fácil de trabajar.

El laminado en caliente se usa por lo general para obtener una barra de material con forma y dimensiones particulares.

El extrusionado es el proceso por el cual se aplica una gran presión a un lingote metálico caliente, haciendo que fluya en estado plástico a través de un orificio restringido.

El forjado o forja es el trabajo en caliente de metales mediante martinetes, prensas o máquinas de forja. En común con otros procesos de labrado en caliente, la forja produce una estructura de grano refinado que da por resultado una mayo resistencia y ductilidad. Las piezas forjadas tienen mayor resistencia por el mismo peso.

PROCESO DE TRABAJO EN FRÍO

El trabajo (o labrado) en frío significa la conformación de un metal a baja temperatura (por lo general, la temperatura del ambiente). En contraste con las piezas producidas por el trabajo en caliente, las que se labran en frío tienen un acabado nuevo brillante, son más exactas y requieren menos maquinado.

Las barras terminadas en frío se producen por rolado, estirado, torneado, esmerilado y pulimentado. Con mucho el mayor porcentaje de productos se elaboran por procesos de laminado y estirado en frío.

Muchas formas diferentes de barras laminadas o roladas en caliente pueden ser empleadas para el estirado en frío.

El rolado y el estirado en frío tienen el mismo efecto sobre las propiedades mecánicas. El labrado en frío da por resultado un gran incremento en la resistencia de fluencia, acrecienta la resistencia última y la dureza, y disminuya la ductilidad.

El recalcado es un proceso de trabajo en frío en el cual el metal se acumula por impactos.

...