46. ¿Qué es el trabajo de deformación?

ε₁

Para que una pieza metálica adquiera unas deformaciones permanentes hay que ejercer una fuerza a lo largo de una determinada distancia, y esa fuerza produce un trabajo mecánico:

0

W = V ∫ s_mf dε s_mf: tensión media de fluencia

V: volumen sometido a esa tensión

Esta es la formula para el trabajo de deformación específico o por unidad de volumen, que se corresponde con el área debajo de A y B en el diagrama de tensión/deformación. Este es un trabajo ideal, porque después hay que vencer el rozamiento y el deslizamiento entre planos supone también un trabajo adicional; podemos definir un rendimiento:

η = u_ideal / u_total

η entre 30-60% en la extrusión y en la laminación entre 70-90%.

Para conocer la energía consumida:

η_mec = W_total / W_máquina η_mec: rendimiento mecánico (potencia)

La mayor parte de ese trabajo que se suministra al material se disipa en forma de calor, y una pequeña proporción (5-10% del trabajo, en alguna aleaciones 30%) se almacena en forma de energía elástica.

ΔT = w_total / d · C d: densidad

C: calor específico

Si suponemos que el proceso es adiabático (sin intercambio de calor con el exterior) los órdenes de incremento de temperatura son: aluminio 65º C, cobre 140º C, acero al bajo carbono 260º C, titanio 570º C.