La Deformación plástica y el proceso de Endurecimiento en los Metales

En la ingeniería de los materiales, los procesos metalúrgicos y de conformación son importantes pues numerosas apliacaciones se presentan como en ocasiones el diseño de aleaciones con alta resistencia pero también con cierta ductilidad y tenacidad. Es así, como la capacidad de un metal o aleación para deformarse plásticamente depende de la capacidad de las dislocaciones para moverse. La resistencia mecánica se puede aumentar reduciendo la movilidad de las dislocaciones; es decir, mayores fuerzas serán necesarias para comenzar la deformación plástica.

En definitiva, todas las técnicas de endurecimiento de las aleaciones se basan en un principio muy simple "La restricción e impedimento del movimiento de las dislocaciones convierte al material en más duro y resistente"

Los Mecanismos de endurecimiento que se pueden encontrar, están:

1. Endurecimiento por solución sólida de metales 

2. Endurecimiento por reducción del tamaño de grano

3. Endurecimiento por deformación 

4. Endurecimiento por precipitación

Endurecimiento por deformación 

La plasticidad de los metales es la característica que los diferencia frente a las cerámicas, y que les ha permitido una gran implantación en los tiempos antiguos en todos los lugares del mundo en numerosas aplicaciones industriales y agrícolas en la conformación de piezas y útiles: puntas de lanza, azadas, aperos, son algunos ejemplos.
Pero además, la plastificación permite el endurecimiento del metal consistente en aumentar su límite elástico aún perdiendo ductilidad. El primer proceso que el hombre descubrió para endurecer los metales y aleaciones: La deformación plástica aplicada mediante trabajo mecánico.
Para evidenciarlo, se muestra en la figura  una punta de lanza de cobre, del hombre iniciador de la metalurgia.

El proceso ocurre cuando en una estructura de grano equiaxial, sometida a un proceso de deformación plástica, los granos sufren cizallamiento relativo unos respecto de otros mediante la generación, movimiento y redistribución de las dislocaciones. Esto significa que la densidad de las dislocaciones aumentará cuanto mayor sea el grado de deformación plástica al que sometamos al material. 

La densidad de la dislocación aumenta con la deformación, se hace cada vez más difícil el movimiento de las dislocaciones a través del “bosque de dislocaciones” y, por tanto, el trabajo sobre el metal que se endurece a medida que aumenta la deformación en frío. 

Por ejemplo, el cobre, aluminio o el hierro- son trabajados en frío, se endurecen por deformación, o lo que es lo mismo endurecen por acritud, uno de los métodos más importantes de endurecimiento para los metales y aleaciones.

El campo de aplicación de los procesos de endurecimiento por deformación plástica, es amplio, porque la deformación plástica es una cualidad que identifica el estado sólido metálico. Es importante el endurecimiento por deformación plástica en las aleaciones porque algunas aleaciones no disponen de otra posibilidad de endurecimiento. Y es conveniente la aplicación de procesos de deformación plástica porque ellos nos permiten controlar la microestructura, tamaño y forma de los granos, lo que es variable en las características resistentes.