La resistencia del acero se refiere al comportamiento de deformaci\u00f3n y fractura de los materiales met\u00e1licos bajo la acci\u00f3n de una fuerza externa, que generalmente incluye la resistencia a la tracci\u00f3n, la resistencia a la flexi\u00f3n y la resistencia a la compresi\u00f3n. Cuanto m\u00e1s resistente sea el acero a las fuerzas externas, m\u00e1s fuerte ser\u00e1. Entonces, \u00bfc\u00f3mo podemos mejorar la resistencia del acero?<\/p>\n\n\n\n
La soluci\u00f3n s\u00f3lida de elementos de aleaci\u00f3n en el metal matriz provoca cierta distorsi\u00f3n reticular y aumenta la resistencia de la aleaci\u00f3n. La distorsi\u00f3n reticular aumenta la resistencia al movimiento de dislocaci\u00f3n y dificulta el deslizamiento, aumentando as\u00ed la resistencia y la dureza de la soluci\u00f3n s\u00f3lida de aleaci\u00f3n. Este fen\u00f3meno de fortalecimiento de un metal por disoluci\u00f3n en un elemento soluto para formar una soluci\u00f3n s\u00f3lida se denomina fortalecimiento por soluci\u00f3n s\u00f3lida.<\/p>\n\n\n\n
La resistencia y la dureza del material aumentan con la concentraci\u00f3n adecuada de \u00e1tomos de soluto, pero la tenacidad y la plasticidad disminuyen. Cuanto mayor sea la fracci\u00f3n at\u00f3mica del \u00e1tomo de soluto, mayor ser\u00e1 la diferencia de tama\u00f1o at\u00f3mico entre el \u00e1tomo de soluto y el metal de la matriz, y m\u00e1s fuerte ser\u00e1 el refuerzo. <\/p>\n\n\n\n
Los \u00e1tomos intersticiales del soluto tienen un mayor efecto de refuerzo de la soluci\u00f3n que los \u00e1tomos sustitutivos, y el efecto de refuerzo de los \u00e1tomos intersticiales es mayor que el de los cristales c\u00fabicos centrados en la cara porque la distorsi\u00f3n de la red de los \u00e1tomos intersticiales en los cristales c\u00fabicos centrados en el cuerpo es asim\u00e9trica. Sin embargo, la solubilidad s\u00f3lida de los \u00e1tomos intersticiales es muy limitada y el efecto de refuerzo real tambi\u00e9n es limitado. Cuanto mayor es la diferencia en el n\u00famero de electrones de valencia entre el \u00e1tomo de soluto y el metal del sustrato, m\u00e1s evidente es el refuerzo de la soluci\u00f3n, es decir, el l\u00edmite el\u00e1stico de la soluci\u00f3n s\u00f3lida aumenta con el incremento de la concentraci\u00f3n de electrones de valencia.<\/p>\n\n\n\n
Con el aumento de la deformaci\u00f3n en fr\u00edo, la resistencia y la dureza de los materiales met\u00e1licos aumentan, pero la plasticidad y la tenacidad disminuyen. El endurecimiento por deformaci\u00f3n en fr\u00edo es el fen\u00f3meno por el cual la resistencia y la dureza de los materiales met\u00e1licos aumentan mientras que la plasticidad y la tenacidad disminuyen durante la deformaci\u00f3n pl\u00e1stica por debajo de la temperatura de recristalizaci\u00f3n. Debido a que el metal en la deformaci\u00f3n pl\u00e1stica, deslizamiento de grano, dislocaci\u00f3n causa alargamiento de grano, fragmentaci\u00f3n y fibrosis, la tensi\u00f3n residual interna del metal. El endurecimiento por deformaci\u00f3n se expresa generalmente por la relaci\u00f3n entre la microdureza de la capa superficial despu\u00e9s del mecanizado y antes del mecanizado y la profundidad de la capa de endurecimiento.<\/p>\n\n\n\n
El endurecimiento por deformaci\u00f3n puede mejorar el rendimiento de corte de los aceros con bajo contenido en carbono y facilitar la separaci\u00f3n de la viruta, pero conlleva dificultades para el mecanizado posterior de las piezas met\u00e1licas. Por ejemplo, en el proceso de la placa de acero laminado en fr\u00edo y alambre de acero estirado en fr\u00edo, el consumo de energ\u00eda de dibujo se incrementa e incluso se rompe, por lo que debe ser a trav\u00e9s de recocido intermedio para eliminar el endurecimiento por trabajo. En el proceso de corte para hacer que la superficie de la pieza de trabajo quebradizo y duro, aumentar la fuerza de corte y acelerar el desgaste de la herramienta, etc.<\/p>\n\n\n\n
Mejora la resistencia, la dureza y la resistencia al desgaste de los aceros, especialmente para aquellos metales puros y algunas aleaciones cuya resistencia no puede mejorarse mediante tratamiento t\u00e9rmico. Como el alambre de acero de alta resistencia estirado en fr\u00edo y el resorte de bobina en fr\u00edo, es el uso de la deformaci\u00f3n de procesamiento en fr\u00edo para mejorar la resistencia y el l\u00edmite el\u00e1stico. La v\u00eda del tanque, tractor, y el desv\u00edo de ferrocarril tambi\u00e9n utilizan endurecimiento por trabajo para mejorar su dureza y resistencia al desgaste.<\/p>\n\n\n\n
El m\u00e9todo de mejorar las propiedades mec\u00e1nicas del metal mediante el refinado del grano se denomina refuerzo de grano fino. Sabemos que un metal es un policristal compuesto de muchos granos, y el tama\u00f1o de los granos puede expresarse por el n\u00famero de granos por unidad de volumen. Cuanto mayor es el n\u00famero, m\u00e1s finos son los granos. Los experimentos demuestran que el metal de grano fino tiene mayor resistencia, dureza, plasticidad y tenacidad que el metal de grano grueso a temperatura normal. Esto se debe a que los granos finos pueden dispersarse en m\u00e1s granos cuando se produce la deformaci\u00f3n pl\u00e1stica bajo una fuerza externa, por lo que la deformaci\u00f3n pl\u00e1stica es m\u00e1s uniforme y la concentraci\u00f3n de tensiones es peque\u00f1a.<\/p>\n\n\n\n
Adem\u00e1s, cuanto m\u00e1s fino es el grano, mayor es el \u00e1rea del l\u00edmite de grano, y cuanto m\u00e1s tortuoso es el l\u00edmite de grano, m\u00e1s desventajosa es la propagaci\u00f3n de la grieta. Por lo tanto, el m\u00e9todo industrial para mejorar la resistencia del material refinando el grano se denomina refuerzo de grano fino. Cuantos m\u00e1s l\u00edmites de grano haya, menor ser\u00e1 la concentraci\u00f3n de tensiones y mayor ser\u00e1 el l\u00edmite el\u00e1stico del material. Los m\u00e9todos para refinar el grano incluyen: aumentar el grado de superenfriamiento;<\/p>\n\n\n\n
Tratamiento metam\u00f3rfico;<\/p>\n\n\n\n
Vibraci\u00f3n y agitaci\u00f3n;<\/p>\n\n\n\n
Los metales deformados en fr\u00edo pueden refinarse controlando el grado de deformaci\u00f3n y la temperatura de recocido.<\/p>\n\n\n\n
Adem\u00e1s de la fase matriz, en la aleaci\u00f3n multif\u00e1sica existe la segunda fase en comparaci\u00f3n con la aleaci\u00f3n monof\u00e1sica. Cuando la segunda fase se distribuye uniformemente en la fase matriz como part\u00edculas finamente dispersas, el efecto de refuerzo ser\u00e1 significativo. Este refuerzo se denomina refuerzo de segunda fase. Para el movimiento de dislocaci\u00f3n, la segunda fase de la aleaci\u00f3n tiene las dos condiciones siguientes: (1) Refuerzo por una part\u00edcula indeformable (un mecanismo de derivaci\u00f3n). (2) El efecto de refuerzo de las part\u00edculas deformables (un mecanismo de corte).<\/p>\n\n\n\n
Tanto el refuerzo por dispersi\u00f3n como el refuerzo por precipitaci\u00f3n pertenecen a los casos especiales del refuerzo de la segunda fase. La raz\u00f3n principal del fortalecimiento de la segunda fase es la interacci\u00f3n entre ellas y la dislocaci\u00f3n, que dificulta el movimiento de dislocaci\u00f3n y aumenta la resistencia a la deformaci\u00f3n de la aleaci\u00f3n.<\/p>\n\n\n\n
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En general, lo m\u00e1s importante que afecta a la resistencia es la composici\u00f3n del propio metal, la estructura organizativa y el estado de la superficie, seguido del estado de tensi\u00f3n, como la velocidad de la fuerza posterior, el m\u00e9todo de carga, el estiramiento simple o la tensi\u00f3n repetida, mostrar\u00e1n una resistencia diferente; Adem\u00e1s, la forma y el tama\u00f1o del metal y el medio de prueba tambi\u00e9n tienen un efecto, a veces incluso decisivo, como la resistencia a la tracci\u00f3n de los aceros de ultra alta resistencia puede reducirse exponencialmente en una atm\u00f3sfera de hidr\u00f3geno.<\/p>\n\n\n\n
Hay dos formas principales de mejorar la resistencia: una es mejorar la fuerza de enlace interat\u00f3mico de la aleaci\u00f3n para mejorar su resistencia te\u00f3rica, y otra producir un cristal completo sin defectos como los bigotes. La resistencia de los bigotes de hierro conocidos se aproxima al valor te\u00f3rico, lo que puede suponerse que se debe a la falta de dislocaciones en los bigotes o al hecho de que s\u00f3lo contienen un peque\u00f1o n\u00famero de dislocaciones que no pueden proliferar durante la deformaci\u00f3n. Sin embargo, cuando el di\u00e1metro del bigote es grande, la resistencia disminuye bruscamente. En segundo lugar, se introduce en el cristal un gran n\u00famero de defectos, como dislocaciones, defectos puntuales, \u00e1tomos heterog\u00e9neos, l\u00edmites de grano, part\u00edculas muy dispersas o falta de homogeneidad (como segregaci\u00f3n), etc. Estos defectos dificultan el movimiento de las dislocaciones y mejoran notablemente la resistencia del metal. Se ha demostrado que \u00e9sta es la forma m\u00e1s eficaz de aumentar la resistencia del metal.<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
The strength of steel refers to the deformation and fracture performance of metal materials under the action of external force, which generally includes tensile strength, bending strength and compressive strength. The more resistant steel is to external forces, the stronger the steel will be. So how can we improve the strength of steel? Solution Strengthening The […]<\/p>","protected":false},"author":1,"featured_media":3817,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":[],"categories":[1],"tags":[],"yoast_head":"\n