Deformación plástica Sistema de deslizamiento en las estructuras cristalinas principales

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El Fe, por tener muchos más sistemas de deslizamiento que el Cu y que el Ti, endurece más por deformación que estos últimos.

En otras estructuras de cristales metálicos, los sistemas de deslizamiento tienen más variabilidad. En cristales HCP reales la relación c/a no es igual al valor ideal de 1.633 del modelo de esfera pura. Para los metales c/a > 1.633 hay alguna preferencia para el deslizamiento sobre el plano basal, (0001), mientras que para aquellos metales c/a

En un policristal de Zn, con pocos sistemas de deslizamiento, puede darse que incluso ningún sistema esté en condición de deslizamiento. En efecto, si el eje de tracción es perpendicular al plano basal, no habrá esfuerzos de corte sobre el plano basal, que permitan deslizamiento de ellos. Si en el policristal en tracción hay dos granos vecinos, donde uno de ellos no se deforma (plano basal perpendicular al eje de tracción) y el otro si se deforma (por deslizamiento simple o múltiple), entonces habrá incompatibilidad de deformaciones entre los granos y habrá fractura por los bordes de grano. Esta es una razón por la cual no se usan vigas de Zn, otra razón es que el Zn es blando (por lo débil de sus enlaces) y no endurece mucho por deformación (por su bajo número de sistemas de deslizamiento).

Observaciones generales de gran importancia en sistemas de deslizamiento:

- Las direcciones de deslizamiento siempre son en la dirección de empaquetamiento compacto, existen excepciones, ejemplo, mercurio sólido.

- El deslizamiento ocurre usualmente sobre la mayoría de los planos compactos. Esta observación está relacionada con el hecho de que los planos empaquetados más densamente también son el grupo de planos (hkl) ocupados que tienen el espacio más amplio.

- El deslizamiento se produce primero en los sistemas de deslizamiento que tienen el mayor esfuerzo de corte a lo largo de su dirección de deslizamiento.

En la siguiente tabla se muestran los sistemas de deslizamiento observados en estructuras cristalinas de metales comunes.

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Movimiento de las dislocaciones

En general las dislocaciones se pueden mover en diferentes planos de deslizamiento. La elección de este plano y la dirección de deslizamiento no es arbitraria y por lo tanto el grado de facilidad de deslizamiento vendrá determinado por las condiciones a las que está sometido el cristal y la estructura del mismo. Existen planos con mayor facilidad en la propagación de dislocaciones y dentro de los mismos, existen direcciones preferentes de deslizamiento por las cuales se desplazan las dislocaciones. Se puede definir un plano sobre el que desliza la dislocación y una dirección de deslizamiento, la combinación de ambos se denomina sistema de deslizamiento. Los planos más favorables para que se dé movimiento de dislocaciones son los de máxima compacidad y las direcciones serán alguno de los vectores contenidos en el plano, generalmente donde los átomos están más compactos.

Línea de dislocación: línea que va a lo largo de aquel borde de plano extra de átomos que termina dentro del cristal

Plano de deslizamiento: plano definido por la línea de dislocación y el vector de deslizamiento. Si la dislocación se mueve en la dirección del vector de deslizamiento, se dice que se mueve propiamente por deslizamiento y la línea de dislocación se mueve a lo largo del plano de deslizamiento.

Símbolo: las dislocaciones de borde se simbolizan con un signo de perpendicular, ┴. Cuando el signo apunta hacia arriba, el plano extra de átomos está sobre el plano de deslizamiento y la dislocación se le llama positiva. Cuando el signo apunta hacia abajo, ┬, el plano extra de átomos está bajo el plano de deslizamiento y la dislocación es negativa.

Interacción entre dislocaciones y defectos puntuales.

La presencia de defectos, tanto puntuales como extensos, supone un incremento en el valor de la tensión necesaria para provocar el movimiento de las dislocaciones y por tanto afecta la naturaleza del sólido. Este fenómeno es bien conocido desde la antigüedad y constituye el origen de la dureza del acero que se produce añadiendo carbón al hierro fundido, de esta manera se consigue aumentar de forma notable su límite elástico.

Las impurezas pueden estar aisladas de la re de la matriz, lo que se conoce por el nombre de solución sólida. La impureza en solución solida puede ocupar posiciones intersticiales de la red o remplazar átomos de la matriz. Antes de discutir algunos de los mecanismos de interacción entre las dislocaciones y los obstáculos puntuales conviene señalar que promedio de interacción de muchos obstáculos con una dislocación es un problema estadístico y su solución está en función de la dependencia con una distancia de la interacción.

Deformación por flexión.

En ingeniería se denomina flexión al tipo de deformación que presenta un elemento estructural alargado en una dirección perpendicular a su eje longitudinal. El término "alargado" se aplica cuando una dimensión es dominante frente a las otras. Un caso típico son las vigas, las que están diseñadas para trabajar, principalmente, por flexión. Igualmente, el concepto de flexión se extiende a elementos estructurales superficiales como placas o láminas.

El rasgo más destacado es que un objeto sometido a flexión presenta una superficie de puntos llamada fibra neutra tal que la distancia a lo largo de cualquier curva contenida en ella no varía con respecto al valor antes de la deformación. El esfuerzo que provoca la flexión se denomina momento flector.

Bordes de grano.

El borde, frontera, o límite de grano es la superficie de separación entre dos cristales de un mismo grano policristal. Surge como consecuencia del mecanismo del crecimiento de grano, ó cristalización, cuando dos cristales que han crecido a partir de núcleos diferentes se "encuentran". A pesar de tener la misma estructura cristalina, las orientaciones, debido al azar, serán diferentes y unos cristales compensarán a los otros: los policristales suelen ser isótropos.

Algunas propiedades

A mayor (>) tamaño de grano, mayor conductividad eléctrica pues menor cantidad de superficie de borde de grano impide el movimiento de los electrones.

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