Endurecimiento por acritud en materiales metálicos

Cuanto mayor sea el nivel de deformación alcanzado, mayor será la cantidad de dislocaciones y mayor dificultad habrá para moverlas, lo que conlleva la aplicación de una mayor tensión para seguir produciendo deformación plástica, endureciendo el material progresivamente. La palabra acritud está relacionada con el incremento en la densidad de las dislocaciones y, por lo tanto, el aumento de energía interna del material.

Para niveles pequeños de deformación, el entrecruzamiento y multiplicación de dislocaciones hace que la densidad sea ya muy alta, desarrollándose una maraña de dislocaciones distribuidas homogéneamente por toda la estructura del material, lo cual frena en gran medida la deformación plástica.

Para mayores deformaciones, el número de dislocaciones es tan alto y la energía interior del cristal es tan elevada, que el material trata de disminuirla mediante un reordenamiento espontáneo de las dislocaciones. Estas tienden a distribuirse en posiciones de menor energía y se forma una estructura de celdillas, formadas por paredes de gran cantidad de dislocaciones y en cuyo interior hay muy pocas. Al aumentar la deformación, es cada vez menor el tamaño de las celdillas, aunque el ritmo del endurecimiento va progresivamente disminuyendo.

Al aumentar la acritud aumentan la dureza, el límite elástico y la resistencia a tracción, y disminuyen la plasticidad, la tenacidad y la conductividad eléctrica. Además, la deformación plástica modifica la estructura granular, dado que los granos se alargan en la dirección de deformación. Interesa frenar las dislocaciones, no anclarlas por completo, ya que en ese caso el material se volvería frágil.

Tras deformar en frío un material metálico, se ha elevado la energía libre del cristal al crearse una gran cantidad de dislocaciones, siendo esta una situación de no equilibrio. Este proceso consiste en un calentamiento del material tras la deformación en frío de forma que el material pierde progresivamente acritud y, por tanto, dureza, límite elástico y resistencia, aumentando su tenacidad y plasticidad. Se formarán nuevos granos con muy pocas dislocaciones en su interior, en tres etapas distintas: