La recristalización en la ciencia de los materiales
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La recuperación es un proceso por el cual los granos deformados pueden reducir su energía almacenada mediante la eliminación o reordenación de los defectos de su estructura cristalina. Estos defectos, principalmente dislocaciones, son introducidos por la deformación plástica del material y actúan para aumentar el límite elástico de un material. Dado que la recuperación reduce la densidad de dislocaciones, el proceso suele ir acompañado de una reducción de la resistencia del material y un aumento simultáneo de la ductilidad. En consecuencia, la recuperación puede considerarse beneficiosa o perjudicial según las circunstancias. La recuperación está relacionada con el proceso similar de recristalización y crecimiento del grano, siendo cada uno de ellos etapas del recocido. La recuperación compite con la recristalización, ya que ambas son impulsadas por la energía almacenada, pero también se cree que es un requisito previo necesario para la nucleación de los granos recristalizados. Se denomina así porque se produce una recuperación de la conductividad eléctrica debido a una reducción de las dislocaciones. Esto crea canales libres de defectos, dando a los electrones un mayor recorrido libre medio[1].
Crecimiento del grano en la ciencia de los materiales
La deformación plástica, que distorsiona la red cristalina y rompe los bloques de granos iniciales equiaxos (que tienen ejes de aproximadamente las mismas dimensiones) para producir una estructura fibrosa o placas delgadas, aumenta el nivel de energía del metal.
El metal deformado, en comparación con su estado no deformado, se encuentra en un estado de no equilibrio, termodinámicamente inestable. Por lo tanto, en el metal endurecido por deformación se producen procesos espontáneos, incluso a temperatura ambiente, que lo llevan a un estado más estable.
La figura 3.16 muestra una sistemática de estos procesos con la variación del tiempo. Los nuevos granos comienzan a nuclearse a partir de los granos trabajados en frío en el tiempo T1; la nucleación de granos continuará y crecerá hasta el tiempo T2. En este punto, todos los granos trabajados en frío habrán nucleado en nuevos granos. En el tiempo T3, el tamaño de estos nuevos granos crece a un ritmo más lento.
Se trata de un fenómeno de baja temperatura que da lugar a la recuperación de las propiedades físicas sin que se produzcan cambios notables en la microestructura. La recuperación es fundamental para liberar las tensiones internas en los equipos forjados, soldados y fabricados sin reducir la resistencia obtenida durante y después del trabajo.
Recuperación, recristalización y crecimiento del grano pdf
ResumenMuchos materiales se someten a un tratamiento térmico durante su procesado que afecta fuertemente a sus propiedades. Durante el tratamiento térmico posterior a la deformación plástica, en particular, las propiedades mecánicas y la microestructura se ven fuertemente afectadas, mientras que otras propiedades físicas (por ejemplo, la resistividad eléctrica) apenas se ven influenciadas (Fig. 7.1).Palabras claveEstas palabras clave fueron añadidas por la máquina y no por los autores. Este proceso es experimental y las palabras clave pueden actualizarse a medida que mejore el algoritmo de aprendizaje.
Definir la recuperación y la recristalización
En la ciencia de los materiales, la recristalización es un proceso por el que los granos deformados son sustituidos por un nuevo conjunto de granos sin defectos que se nuclean y crecen hasta que los granos originales se han consumido por completo. La recristalización suele ir acompañada de una reducción de la resistencia y la dureza de un material y un aumento simultáneo de la ductilidad. Por lo tanto, el proceso puede introducirse como un paso deliberado en el procesamiento de metales o puede ser un subproducto indeseable de otro paso de procesamiento. Los usos industriales más importantes son el ablandamiento de metales previamente endurecidos o fragilizados por el trabajo en frío, y el control de la estructura del grano en el producto final.
Tres mapas EBSD de la energía almacenada en una aleación de Al-Mg-Mn tras la exposición a una temperatura de recristalización creciente. La fracción de volumen de los granos recristalizados (luz) aumenta con la temperatura para un tiempo determinado. Luke Hagen
Es difícil establecer una definición precisa de la recristalización, ya que el proceso está fuertemente relacionado con varios otros procesos, sobre todo con la recuperación y el crecimiento del grano. En algunos casos es difícil definir con precisión el punto en el que comienza un proceso y termina otro. Doherty et al. (1997) definieron la recristalización como: