Processo de encruamento na indústria metal mecânica

Encruamento é um processo no qual os metais endurecem quando flexionados mecanicamente. O método de encruamento ocorre na rede cristalina de um material, e esta forma de endurecimento é útil para aumentar a força dos metais que não podem ser enrijecidos por tratamento térmico. O processo de encruamento pode ser propositadamente aplicado como uma técnica de endurecimento ou involuntariamente durante a usinagem.

Antes do procedimento de encruamento dos metais, os materiais geralmente exibem a estrutura sem defeitos cristalinos. Quando o material é submetido ao estresse mecânico, defeitos microscópicos conhecidos como deslocamentos se formam na estrutura cristalina. Se o estresse continua, esses deslocamentos propagam-se e interagem entre si, formando novas estruturas internas que resistem à deformação adicional. Estas formações - ou pontos de fixação - aumentam a resistência ao escoamento de materiais, ou a capacidade de resistir ao estresse, com uma consequente diminuição na ductilidade do metal. Uma das maneiras mais comuns de, intencionalmente, iniciar a tensão do processo de fortalecimento é a formação de peças a frio.

Como mencionado anteriormente, o encruamento pode ser um processo desejável ou indesejável na indústria metal mecânica. Quando o trabalho de endurecimento é um resultado final pretendido, a formação de peças a frio é uma das maneiras mais eficazes de conseguir o efeito de enrijecimento do metal. Isto é particularmente útil quando se trabalha com metais que não são endurecidos com aplicação de calor. Estes metais incluem o aço de baixo carbono, alumínio e puro cobre. Quando estes metais são comprimidos, estirados, dobrados ou martelados durante a formação, as tensões envolvidas induzem à formação dos deslocamentos cristalinos que endurecem o material.

Encruamentos indesejáveis ocorrem quando materiais dúcteis ou moles são usinados incorretamente, ou flexionados excessivamente durante seus ciclos de trabalho. Se, durante a usinagem, a peça for exposta a cortes demasiadamente profundos, a tensão resultante pode provocar a formação de deslocamentos cristalinos com endurecimento subsequente. Este endurecimento inadvertido pode então impedir a usinagem adicional ou até mesmo danificar a ponteira da ferramenta.

Peças de metal que são flexionadas além de seus parâmetros de projeto durante o trabalho regular também são submetidas a um grau de encruamento. Deflexões pequenas dentro desses parâmetros são facilmente absorvidas por um material que retorna à sua forma original sem qualquer alteração de sua estrutura interna. Quando o material é flexionado além desses limites, no entanto, o processo de formação de deslocamento começa, e o material endurece. Isto provoca uma resistência resultante de qualquer flexão, o que pode levar a fissuras ou eventual rachadura da peça.