Efecto bauschinger
El efecto Bauschinger se refiere a una propiedad de los materiales en la que las características de tensión/deformación del material cambian como resultado de la distribución microscópica de la tensión del material. Por ejemplo, se produce un aumento en el límite elástico de tracción a expensas del límite elástico de compresión. El efecto lleva el nombre del ingeniero alemán Johann Bauschinger.
Mientras que un mayor trabajo en frío por tracción aumenta el límite elástico a la tracción, el límite elástico por compresión inicial local después del trabajo en frío por tracción en realidad se reduce. Cuanto mayor sea el trabajo en frío por tracción, menor será el límite elástico por compresión.
Es un fenómeno general que se encuentra en la mayoría de los metales policristalinos. Partiendo de la estructura del trabajo en frío, generalmente se utilizan dos tipos de mecanismos para explicar el efecto Bauschinger:
- Las tensiones locales en la espalda pueden estar presentes en el material, lo que ayuda al movimiento de dislocaciones en la dirección inversa. La acumulación de dislocaciones en los límites de grano y los bucles de Orowan alrededor de fuertes precipitados son dos fuentes principales de estas tensiones de espalda.
- Cuando se invierte la dirección de la cepa, se pueden producir dislocaciones del signo opuesto de la misma fuente que produjo las dislocaciones de la dirección inicial. Las dislocaciones con signos opuestos pueden atraerse y aniquilarse mutuamente. Dado que el endurecimiento de la tensión está relacionado con una mayor densidad de dislocación, la reducción del número de dislocaciones reduce la fuerza.
El resultado neto es que el límite elástico para la deformación en la dirección opuesta es menor de lo que sería si la deformación hubiera continuado en la dirección inicial.
Mecanismo de acción
El trabajo en frío unidireccional severo da como resultado la acumulación de dislocaciones en las barreras al movimiento de las dislocaciones. Cuando se aplican tensiones en la dirección inversa, las dislocaciones ahora se ven favorecidas por las contratensiones que estaban presentes anteriormente en las barreras de dislocación y también porque no es probable que las contratensiones en las barreras de dislocación en la parte posterior sean fuertes en comparación con el caso anterior. . Por lo tanto, las dislocaciones se deslizan fácilmente, lo que resulta en un límite elástico más bajo para la deformación plástica en la dirección de carga inversa.
Consecuencias del efecto Bauschinger
Las operaciones de conformado de metales dan como resultado situaciones que exponen la pieza de trabajo de metal a tensiones de signo inverso. El efecto Bauschinger contribuye al ablandamiento de la pieza de trabajo, por ejemplo al enderezar barras trefiladas o láminas laminadas, donde los rodillos someten la pieza de trabajo a tensiones de flexión alternas, reduciendo así el límite elástico y permitiendo una mayor capacidad de estirado en frío de la pieza de trabajo.