A4 Fluencia (Creep)

Tópico

Este metal, sometido simultáneamente a una carga sostenida y a una temperatura sostenida elevada, se deforma de manera continua a lo largo del tiempo, incluso cuando esa carga sostenida por sí sola, a temperatura ambiente, no alcanzaría para producir ninguna deformación permanente adicional: esta deformación dependiente del tiempo es, precisamente, la fluencia, o creep, de este metal. Que esta carga sostenida actúe junto con esta temperatura sostenida elevada, y no cada una por separado, hace que la deformación de este metal siga acumulándose con el tiempo en lugar de detenerse una vez alcanzada la deformación elástica o plástica instantánea correspondiente a esa carga.

Esta misma fluencia, a temperaturas moderadamente elevadas, ocurre principalmente porque las dislocaciones dentro de este metal logran superar, con ayuda de esa misma temperatura, los obstáculos que normalmente las detendrían, y siguen moviéndose de forma continua a través de la red cristalina: este creep controlado por dislocaciones es el que describe la Ley de Norton. Que el esfuerzo sostenido sobre este metal sea mayor hace que, según esta Ley de Norton, la velocidad de este creep controlado por dislocaciones aumente de forma más que proporcional a ese mismo esfuerzo.

A temperaturas todavía más elevadas, en cambio, esta misma fluencia ocurre principalmente porque los átomos de este metal difunden, de manera neta, desde los bordes de grano donde el esfuerzo sostenido los comprime hacia los bordes de grano donde ese mismo esfuerzo los estira: este creep controlado por difusión es el que describe el modelo de Nabarro-Herring, usando directamente el coeficiente de difusión que ya establece otro modelo de este conjunto. Que este coeficiente de difusión sea mayor, a una temperatura dada, hace que, según este modelo de Nabarro-Herring, la velocidad de este creep controlado por difusión también sea mayor.

Por eso este modelo, con la fluencia y la deformación dependiente del tiempo con las que se abrió, resume el efecto combinado de estos dos mecanismos de creep, controlado por dislocaciones a temperaturas moderadas y controlado por difusión a temperaturas más elevadas, en dos parámetros prácticos: el parámetro de Larson-Miller, que permite extrapolar la vida a creep de este metal entre distintas combinaciones de temperatura y tiempo sin necesidad de ensayar cada combinación por separado, y la relación de Monkman-Grant, que vincula directamente la velocidad de este creep, una vez que alcanza su etapa secundaria y se estabiliza, con el tiempo hasta la rotura final de este metal. Que esta velocidad de creep secundario sea mayor hace que, según esta misma relación de Monkman-Grant, el tiempo hasta la rotura final de este metal sea menor.

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