Qu'est-ce que le durcissement des contraintes?

Le durcissement de la contrainte est un processus dans lequel les métaux durcissent lorsqu'ils sont fléchis mécaniquement. Le durcissement de la tension est un processus qui se déroule dans le réseau cristallin d'un matériau. Cette forme de durcissement est utile pour augmenter la résistance des métaux qui ne peuvent pas être durcies par les traitements thermiques. De nombreux métaux et alliages qui peuvent être durcis en chaleur peuvent cependant être durcis en tension. Le durcissement de la tension, également appelé durcissement du travail, peut être délibérément appliqué comme un processus de durcissement pendant la formation d'une partie ou se produit involontairement pendant l'usinage ou un fonctionnement anormal.

Avant le durcissement de la tension, les matériaux présentent généralement une structure cristalline non répartie et sans défaut. Lorsque le matériau est soumis à une contrainte mécanique, les défauts microscopiques appelés dislocations se forment dans la structure cristalline. Si la contrainte se poursuit, ces luxations se propagent et interagissent entre elles, formant de nouvelles structures internes qui résistent à une déviation supplémentaire. Ces formations - ou points d'épinglage - augmententSE La limite de rendement des matériaux ou la capacité de résister à la stress, avec une diminution ultérieure de la ductilité ou de la douceur. L'un des moyens les plus courants d'initier intentionnellement le processus de durcissement des tensions consiste à former à froid.

Comme mentionné précédemment, le durcissement de la tension peut être un processus souhaitable ou indésirable. Lorsque le durcissement du travail est un résultat final prévu, le travail à froid ou la formation de pièces est l'un des moyens les plus efficaces de le faire. Ceci est particulièrement utile lors du travail des métaux qui ne peuvent pas être durcis par la chaleur. Il s'agit notamment de l'acier à faible teneur en carbone, de l'aluminium et du cuivre pur. Lorsque ces métaux sont comprimés, dessinés, pliés ou martelés pendant la formation, les contraintes impliquées induisent la formation des dislocations cristallines qui durcissent le matériau.

Le durcissement de contrainte indésirable se produit lorsque les matériaux ductiles ou souples sont usinés de manière incorrecte ou fléchie excessivement pendant leur travailcycles. Si, pendant l'usinage, la pièce est exposée à des coupes excessivement profondes, la contrainte résultante peut provoquer la formation de dislocations cristallines avec un durcissement qui en résulte. Ce durcissement par inadvertance peut alors empêcher l'usinage supplémentaire ou même endommager les bits à outils. Lorsque les pièces ductiles sont usinées, les bits à outils doivent être avancés avec prudence pour éviter que les travaux indésirables ne se produisent.

Les pièces métalliques qui sont fléchies au-delà de leurs paramètres de conception pendant les travaux réguliers peuvent également subir un degré de durcissement des contraintes. De petites déviations dans ces paramètres sont facilement absorbées par un matériau qui revient à sa forme d'origine sans aucune modification de sa structure interne. Lorsqu'il est fléchi au-delà de ces limites, cependant, le processus de formation de dislocation commence et le matériau durcit. Cela provoque une résistance qui en résulte à tout flexion, ce qui peut entraîner une éventuelle fissuration ou fracturation de la pièce.