Che cos'è l'indurimento della deformazione?
L'indurimento a trazione è un processo in cui i metalli si induriscono quando vengono flessi meccanicamente. L'indurimento a trazione è un processo che si svolge nel reticolo cristallino di un materiale. Questa forma di indurimento è utile per aumentare la resistenza dei metalli che non possono essere induriti con trattamenti termici. Tuttavia, molti metalli e leghe che possono essere induriti a caldo possono essere sottoposti a sollecitazione a trazione. L'indurimento per deformazione, chiamato anche indurimento da lavoro, può essere applicato intenzionalmente come processo di indurimento durante la formatura del pezzo o può verificarsi involontariamente durante la lavorazione o il funzionamento anomalo.
Prima dell'indurimento, i materiali presentano in genere una struttura cristallina distribuita uniformemente e priva di difetti. Quando il materiale è sottoposto a stress meccanico, nella struttura cristallina si formano microscopici difetti noti come lussazioni. Se lo stress continua, queste dislocazioni si propagano e interagiscono tra loro, formando nuove strutture interne che resistono a ulteriori flessioni. Queste formazioni - o punti di fissaggio - aumentano la resistenza allo snervamento dei materiali o la capacità di resistere alle sollecitazioni, con una conseguente diminuzione della duttilità o morbidezza. Uno dei modi più comuni per avviare intenzionalmente il processo di indurimento sotto sforzo è quello di formare parti fredde.
Come accennato in precedenza, l'indurimento della deformazione può essere un processo desiderabile o indesiderabile. Quando l'indurimento del lavoro è il risultato finale previsto, la lavorazione a freddo o la formatura di parti è uno dei modi più efficaci per farlo. Ciò è particolarmente utile quando si lavorano metalli che non possono essere temprati a caldo. Questi includono acciaio a basso tenore di carbonio, alluminio e rame puro. Quando questi metalli vengono compressi, tirati, piegati o martellati durante la formatura, le sollecitazioni coinvolte inducono la formazione di lussazioni cristalline che induriscono il materiale.
L'indurimento indesiderato della deformazione si verifica quando materiali duttili o morbidi vengono lavorati in modo errato o piegati eccessivamente durante i loro cicli di lavoro. Se, durante la lavorazione, il pezzo viene esposto a tagli eccessivamente profondi, la risultante sollecitazione può causare la formazione di lussazioni cristalline con conseguente indurimento. Questo indurimento involontario può quindi impedire ulteriori lavorazioni o addirittura danneggiare le punte degli utensili. Quando vengono lavorate parti duttili, le punte degli utensili devono essere avanzate con cautela per evitare che si verifichino indurimenti indesiderati.
Anche le parti metalliche che vengono flesse oltre i parametri di progettazione durante il normale lavoro possono subire un certo grado di indurimento. Le piccole deviazioni all'interno di tali parametri sono facilmente assorbite da un materiale che ritorna alla sua forma originale senza alcuna modifica alla sua struttura interna. Quando viene flesso oltre questi limiti, tuttavia, inizia il processo di formazione di dislocazione e il materiale si indurisce. Ciò provoca una resistenza risultante a qualsiasi flessione, che può portare a eventuali rotture o fratture del pezzo.