O que é o endurecimento por tensão?
O endurecimento por deformação é um processo no qual os metais endurecem quando flexionados mecanicamente. O endurecimento por deformação é um processo que ocorre na estrutura cristalina de um material. Essa forma de endurecimento é útil para aumentar a resistência dos metais que não podem ser endurecidos por tratamentos térmicos. Muitos metais e ligas que podem ser endurecidos por calor também podem ser endurecidos por tensão. O endurecimento por deformação, também chamado de endurecimento por trabalho, pode ser aplicado propositadamente como um processo de endurecimento durante a formação de peças ou ocorrer acidentalmente durante a usinagem ou operação anormal.
Antes do endurecimento por deformação, os materiais normalmente exibem uma estrutura cristalina uniformemente distribuída e livre de defeitos. Quando o material é submetido a estresse mecânico, defeitos microscópicos conhecidos como deslocamentos se formam na estrutura do cristal. Se o estresse continuar, essas deslocações se propagam e interagem entre si, formando novas estruturas internas que resistem a deflexões adicionais. Essas formações - ou pontos de fixação - aumentam a resistência ao escoamento dos materiais ou a capacidade de resistir ao estresse, com uma diminuição subsequente na ductilidade ou suavidade. Uma das maneiras mais comuns de iniciar intencionalmente o processo de endurecimento por deformação é formar peças a frio.
Como mencionado anteriormente, o endurecimento por tensão pode ser um processo desejável ou indesejável. Quando o endurecimento do trabalho é o resultado final pretendido, o trabalho a frio ou a formação de peças é uma das maneiras mais eficazes de fazê-lo. Isso é particularmente útil ao trabalhar metais que não podem ser endurecidos por calor. Isso inclui aço de baixo carbono, alumínio e cobre puro. Quando esses metais são comprimidos, trefilados, dobrados ou martelados durante a formação, as tensões envolvidas induzem a formação de deslocamentos cristalinos que endurecem o material.
O endurecimento indesejável ocorre quando materiais dúcteis ou macios são usinados incorretamente ou flexionados excessivamente durante seus ciclos de trabalho. Se, durante a usinagem, a peça é exposta a cortes excessivamente profundos, a tensão resultante pode causar a formação de luxações cristalinas com o endurecimento resultante. Esse endurecimento inadvertido pode impedir a usinagem adicional ou até danificar os bits da ferramenta. Quando as peças dúcteis são usinadas, as brocas de ferramenta devem ser avançadas com cautela para evitar que ocorram trabalhos indesejados.
As peças de metal que são flexionadas além dos parâmetros de design durante o trabalho regular também podem sofrer um certo grau de endurecimento. Pequenas deflexões dentro desses parâmetros são facilmente absorvidas por um material que retorna à sua forma original sem nenhuma alteração em sua estrutura interna. Quando flexionado além desses limites, no entanto, o processo de formação de deslocamento começa e o material endurece. Isso causa uma resistência resultante a qualquer flexão, o que pode levar a eventuais rachaduras ou fraturas da peça.