Deformarea plastică și mecanisme de durificare

Deformarea plastică este metoda de prelucrare prin care se obţin semifabricate sau piese finite prin modificarea formei şi dimensiunilor unui corp, prin deformare remanentă sub acţiunea unor forţe exterioare, fără fisurare macroscopică. Deformarea remanentă ete determinată de solicitări care depăşesc limita de curgere a materialului, putând fi realizată atât la rece cât şi la cald.

Forţele aplicate unui corp solid pot produce două tipuri de deformări : a) deformare elastică care este o deformare reversibilă, ea dispărând după încetarea acţiunii forţelor exterioare, corpul reluându-şi forma şi dimensiunile iniţiale şi b) deformarea plastică sau permanentă, care este ireversibilă, menţinându-se şi după încetarea forţelor care au produs-o. Deformarea totală este dată de relaţia :

= e + p

în care : e este deformaţia elastică; p – deformaţia plastică.

Deformaţia elastică are loc prin deplasarea atomilor din poziţiile lor de echilibru stabil, la o valoare minimă a energiei lor potenţiale, mărimea deplasării nedăpăşind ordinul de mărime al distanţei dintre atomi. Deformaţia produsă este proporţională cu rezistenţa ( = /E). Prin deformare elastică nu se produc modificări structurale, totuşi unele proprietăţi fizice şi chimice ale materialului deformat se modifică (culoare, conductivitate electrică, solubilitate la acizi etc.).

Deformarea plastică presupune deplasarea relativă a atomilor în poziţii noi de echilibru la distanţe mult mai mari decât distanţele dintre atomi în reţeaua cristalină.

În cazul corpurilor solide policristaline comportarea la deformarea plastică este influenţată de orientarea diferită axelor de cristalizare a grăunţilor, de prezenţa limitelor dintre grăunţi sau a fazelor secundare precipitate fie la limita dintre grăunţi, fie în interiorul lor.

Aceşti factori nu se întâlnesc la deformarea monocristalelor.

Cristalele constau din atomi dispuşi după modele geometrice definite (celule elementare) care se repetă prin suprapunere (împachetare) în spaţiu de un număr foarte mare de ori.

Corpurile solide cristaline sunt caracterizate de 7 sisteme principale de cristalizare (cubic, monoclinic, triclinic, rombic, ortorombic, tetragonal, hexagonal).

Metalelor le sunt caracteristice sistemele de cristalizare cubic (cu tipurile de reţele cubic cu volum centrat – CVC şi cubic cu feţe centrate – CFC) şi hexagonal ( cu tipul de reţea hexagonal compact – HC).