Endurecimiento del choque

El endurecimiento del choque es un proceso usado para reforzar metales y aleaciones, en donde una onda expansiva produce defectos de la escala atómica en la estructura cristalina del material. Como con el trabajo frío, estos defectos interfieren con los procesos normales por los cuales los materiales metálicos ceden (plasticidad), haciendo materiales más tiesos, pero más frágiles. Cuando comparado con el trabajo frío tradicional, un proceso tan muy rápido causa una clase diferente del defecto, produciendo un material mucho más difícil para un cambio dado de la forma. Si la onda expansiva aplica una demasiado gran fuerza para el demasiado largo, sin embargo, el frente de la rarefacción que sigue puede formar vacíos en el material debido a la tensión hidroestática, debilitando el material y a menudo causándolo a spall. Desde vacíos en defectos grandes, como inclusiones de óxido y límites del grano, las muestras de la pureza alta con una talla del grano grande (cristales sobre todo solos) son capaces de resistir el mayor choque sin spalling y se pueden por lo tanto hacer mucho más difíciles.

El endurecimiento del choque se ha observado en muchos contextos:

La forja explosiva usa la detonación de un precio explosivo alto para crear un shockwave. Este efecto es usado para endurecer componentes de molde de la pista ferroviarios y, conectado con el efecto Misznay-Schardin, en la operación de penetrators explosivamente forjado. El mayor endurecimiento se puede conseguir usando una cantidad inferior de un explosivo con mayor brisance, de modo que la fuerza aplicada sea mayor pero el material pasa menos tiempo en la tensión hidroestática.

El choque de láser, similar a la fusión de confinamiento de inercia, usa la pluma ablation hecha por un pulso de láser aplicar la fuerza al objetivo del láser. El rebote del asunto arrojado puede crear muy altas presiones, y la longitud del pulso de lásers a menudo es completamente corta, significando que el endurecimiento bueno se puede conseguir con poco riesgo de spallation. Los efectos superficiales también pueden ser conseguidos por el tratamiento de láser, incluso amorphization.

Las armas de gas ligeras han sido usadas para estudiar el endurecimiento del choque. Aunque demasiado que emplea mucha mano de obra para la aplicación industrial extendida, realmente proporcionan un banco de pruebas de investigación versátil. Permiten el control preciso tanto de magnitud como de perfil de la onda expansiva a través de ajustes al perfil de densidad y velocidad del hocico del proyectil, respectivamente. Los estudios de varios tipos del proyectil han sido cruciales en el derrocamiento de una teoría previa que spallation ocurre en un umbral de presión, independiente del tiempo. En cambio, los experimentos muestran que los choques durables del modo más largo de una magnitud dada producen más daño material.

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