¿Cómo y por qué la aleación y el módulo elástico afectan la resistencia a la fluencia?

Pidió responder.

La energía de activación para la fluencia en estado estable es generalmente la misma que la energía de activación para la auto-difusión. Esto indica fuertemente que la escalada por dislocación facilita la fluencia, ya que la escalada está controlada por difusión y permite que la deformación por fluencia se acumule al superar obstáculos.

Ahora, el módulo elástico está relacionado con la fuerza de unión atómica. En consecuencia, una fuerza de unión más alta significa un módulo elástico más alto y, en consecuencia, una mayor energía de activación por difusión. Esta es la razón por la cual las tasas de fluencia más lentas se asocian con módulos elásticos más altos. Durante la fluencia, las barreras que las dislocaciones deben superar tienen campos de tensión que se fortalecen con un módulo elástico. Por lo tanto, las barreras de fluencia en los materiales de módulos de elasticidad más altos tardan más en superarse y, por lo tanto, disminuyen las velocidades de fluencia.

Como observa, ciertas aleaciones a base de níquel se utilizan por su resistencia a altas temperaturas. La razón es su dispersión de partículas de segunda fase. Si estas partículas están dentro de los granos a granel, se convierten en obstáculos que deben ser evitados a través del proceso de ascenso discutido anteriormente. Por otro lado, si están situadas en los límites del grano, estas partículas restringen el deslizamiento del límite del grano, que es otro mecanismo de arrastre. En cualquier caso, la velocidad de fluencia se ralentiza.

En la escuela de posgrado y en una etapa postdoctoral, hice docenas de pruebas de fluencia. No son las pruebas más rápidas para ejecutar, pero te hacen apreciar los diferentes mecanismos de deformación que se desarrollan a alta temperatura versus temperatura ambiente.