Το λήμμα παραθέτει τις πηγές του αόριστα, χωρίς παραπομπές.Βοηθήστε συνδέοντας το κείμενο με τις πηγές χρησιμοποιώντας παραπομπές, ώστε να είναι επαληθεύσιμο. Το πρότυπο τοποθετήθηκε χωρίς ημερομηνία. Γιατη σημερινή ημερομηνία χρησιμοποιήστε: {{χωρίς παραπομπές|7|05|2024}}
Η επίδραση της ενδοτράχυνσης με ψυχρή έλαση στην αντοχή καιτην ολκιμότητα κράματος χαλκονικελίου CuNi9Sn2. CW: ποσοστό μείωσης της διατομής με ψυχρή έλαση· σy: συμβατικό όριο διαρροής για μόνιμη παραμόρφωση 0,2%· σu: όριο θραύσης· A: μέγιστη επιμήκυνση πριντην θραύση.
Ηενδοτράχυνση ή εργοσκλήρυνση είναι μέθοδος αύξησης της αντοχής και της σκληρότητας ενός μεταλλικού υλικού (μετάλλου ή κράματος) με παραμόρφωση πέρα από τοόριο διαρροής. Η ενδοτράχυνση έχει ιδιαίτερη σημασία στηνμεταλλοτεχνίατουχάλυβα, όταν τομέταλλο αυτό υποβληθεί σε ψυχρή κατεργασία, δηλ. σε πλαστική παραμόρφωση υπό θερμοκρασία χαμηλότερη από το μισό της θερμοκρασίας τήξης.
Η παραμόρφωση πέρα από τοόριο διαρροής οδηγεί σε δραματική αύξηση της πυκνότητας των διαταραχών — γραμμικών και διεπιφανειακών — στο εσωτερικό των κρυστάλλων του υλικού. Για παράδειγμα, σε ένα ανοπτημένο μεταλλικό υλικό, η πυκνότητα διαταραχών είναι της τάξης των 1010/m2, ενώ σε ένα υλικό που έχει πάθει ψυχρή ολκή ή έλαση, η πυκνότητα διαταραχών είναι της τάξης των 1015/m2. Καθώς μεγαλώνει η παραμόρφωση του υλικού, οι διαταραχές μετακινούνται (ολισθαίνουν), τέμνονται, αλληλεπιδρούν μεταξύ τους και συσσωρεύονται σε ορισμένα σημεία, με αποτέλεσμα να εμποδίζει η μία την κίνηση της άλλης. Μετην αύξηση της πυκνότητας των ατελειών, την αλλαγή της κατανομής τους καιτην παρεμπόδιση της κίνησής τους, το υλικό χάνει την ολκιμότητά τουκαι γίνεται πιο σκληρό.
Μακροσκοπικά, η ενδοτράχυνση παρατηρείται εύκολα, όταν πάρουμε ένα μεταλλικό σύρμα και προσπαθήσουμε νατο λυγίσουμε μερικές φορές. Αφού το λυγίσουμε μία φορά καιτο ισιώσουμε, την δεύτερη φορά πιθανότατα δενθα λυγίσει στο ίδιο σημείο. Αν καταφέρουμε νατο λυγίσουμε ξανά στο ίδιο σημείο, θα νοιώσουμε ότι το σύρμα είναι πιο δύσκαμπτο. Αυτό συμβαίνει επειδή το σημείο καμπής του σύρματος έχει πάθει ενδοτράχυνση. Εάν επαναλάβουμε το λύγισμα μερικές φορές ακόμα, το σύρμα γίνεται ολοένα καιπιο δύσκαμπτο καιστο τέλος σπάζει.
Κατά τρόπο πιο επιστημονικό, η ενδοτράχυνση παρατηρείται όταν υποβληθεί σε δοκιμή εφελκυσμού ένα υλικό το οποίο είχε υποβληθεί προηγουμένως σε παρόμοια δοκιμή μέχρι να πάθει πλαστική παραμόρφωση. Κατά την δεύτερη δοκιμή εφελκυσμού, το υλικό θα παρουσιάσει μεγαλύτερο όριο ελαστικής παραμόρφωσης και μεγαλύτερο όριο διαρροής. Μάλιστα, εάν πρόκειται για κοινό χάλυβα, κατά την δεύτερη δοκιμή εφελκυσμούη πλαστική παραμόρφωση είναι ομαλή καιδεν παρατηρείται διαρροή. Η διαρροή παρατηρείται ξανά μόνον όταν, ανάμεσα στην πρώτη καιτην δεύτερη δοκιμή εφελκυσμού, το υλικό αναθερμανθεί γύρω στους 120°C και επέλθει εργογήρανση.
Σκαρίφημα που δείχνει τις καμπύλες τάσης (σf) – παραμόρφωσης (ε) για έναν κοινό δομικό χάλυβα, όπως έχει (δοκιμή Ι) και μετά από πλαστική παραμόρφωση (επιμήκυνση) περίπου 5% που έχει προκαλέσει ενδοτράχυνση (δοκιμή ΙΙ).
Μαθηματικά, στις περισσότερες περιπτώσεις, η σχέση τάσης–παραμόρφωσης στην περιοχή της πλαστικής παραμόρφωσης μπορεί να περιγραφεί μετηνεξίσωση του Λούντβιχ (P. Ludwig, Element der Technologischen Mechanik, pp. 32–44. Springer, Berlin, 1909):
σ = σy + Κεn
όπου ση ασκούμενη τάση, σyτο όριο διαρροής, Κμια εμπειρική σταθερά, εη παραμόρφωση καιn ένας εμπειρικός εκθέτης πουγιατα περισσότερα μέταλλα λαμβάνει την τιμή 0,2 έως 0,5. Για ένα υλικό που έχει ήδη υποστεί πλαστική παραμόρφωση ε0, η παραπάνω εξίσωση γίνεται:
σ = σy + K(ε0 + ε)n.
Η ενδοτράχυνση με ψυχρή ολκή, έλαση ή άλλη μηχανική κατεργασία προκαλεί αύξηση της σκληρότητας τουμετάλλου ή κράματος, επιμήκυνση των κόκκων (κρυστάλλων) κατά την διεύθυνση της παραμόρφωσης και, επομένως, ανισοτροπία στο υλικό. Η εργογήρανση επαναφέρει την διαρροή στους χάλυβες, αλλά δεν μειώνει την σκληρότητα του υλικού, το οποίο μπορεί να αστοχήσει κατά τρόπο ψαθυρό. Το υλικό που έπαθε σκλήρυνση με ενδοτράχυνση ανακτά την αρχική ολκιμότητά του, ή μέρος της ολκιμότητάς του, μόνον μεανόπτηση, δηλ. θέρμανση σε σχετικά υψηλή θερμοκρασία.
Η ενδοτράχυνση συνδέεται καιμετο φαινόμενο της κόπωσης τωνμετάλλων. Η επαναληπτική εφαρμογή εφελκυστικών/θλιπτικών τάσεων οδηγεί σε συσσώρευση των ατελειών σε ορισμένα σημεία όπου τελικά το υλικό αστοχεί με ψαθυρή θραύση.
Δύο άλλοι τρόποι αύξησης της αντοχής και σκληρότητας ενός μεταλλικού υλικού είναι οι εξής:
σκλήρυνση με κραμάτωση, δηλ. μετην προσθήκη κραματικώνστοιχείαπου καταλαμβάνουν θέσεις παρεμβολής ή αντικατάστασης στο κρυσταλλικό πλέγμα του μητρικού μετάλλουκαι έτσι εμποδίζουν την κίνηση των διαταραχών· και
γήρανση, δηλαδή σκλήρυνση με κατακρήμνιση στα όρια των κόκκων νέων φάσεων που εμποδίζουν την κίνηση των διαταραχών.
