¿Cuándo se produce el cuello en los metales?

Cuando el cuello se produce en una prueba de tensión, siempre ocurre después de que se alcanza la máxima (carga máxima).

El examen de un diagrama de tensión-esfuerzo típico define las áreas significativas necesarias para comprender la física y la mecánica de la prueba.

Referencia (Prueba de exponente de endurecimiento por deformación ASTM E646)

Mi comprensión en mis palabras simples: –

Los materiales fallan en la tensión cuando las grietas intergranulares o intragranulares se unen hasta el punto donde la sección transversal efectiva de la muestra disminuye por las grietas hasta el punto donde la tensión se concentra ahora en el material “sonoro” reducido.

El verdadero estrés (lb / in ^ 2 0r kg / mm ^ 2) continúa aumentando en función de la disminución área transversal real , y se caracteriza como una carga decreciente a medida que el área de la sección transversal continúa disminuyendo a medida que las microgrietas continúan fusionándose.

Esto da como resultado un cuello (o la muerte continua en la sección transversal) como se ilustra arriba.

Supongamos que se trata de un material homogéneo, elástico lineal, como el acero al carbono. Para una muestra de prueba ideal, el cuello siempre ocurrirá después de la máxima resistencia a la tracción (UTS).

Las gráficas de tensión / deformación muestran el estrés aparente en lugar del estrés real . El estrés aparente es mucho más fácil de medir. El estrés aparente supone que el área de la sección transversal de la muestra no cambia con la tensión . Después del rendimiento, la muestra sufrirá un endurecimiento por deformación. Una vez que el espécimen ha alcanzado UTS, el área de la sección transversal real disminuye a una velocidad mayor que el endurecimiento por deformación. Se producirá una inestabilidad (cuello) en algún lugar de la muestra y la rigidez aparente del material disminuirá.

La razón principal para el cuello en materiales dúctiles está en la región molecular. Puede trazar el gráfico de tensión-deformación a través de la máquina de prueba Universal y puede conocer la razón principal detrás del cuello (comienza en el punto de fluencia, se deforma plásticamente y se alarga en la región (cuello) y se produce un fallo