tensión de flujo

En ciencia de los materiales , la tensión de fluencia , típicamente denotada como (o ), se define como el valor instantáneo de tensión necesario para continuar deformando plásticamente un material, para mantenerlo fluyendo. Se usa más comúnmente, aunque no exclusivamente, en referencia a metales. En una curva tensión-deformación, la tensión de fluencia se puede encontrar en cualquier punto dentro del régimen plástico; más explícitamente, se puede encontrar una tensión de fluencia para cualquier valor de deformación entre y inclusive punto de fluencia ( ) y excluyendo fractura ( ): . ${\displaystyle Y_{\text{f}}}$${\displaystyle \sigma _{\text{f}}}$${\displaystyle \sigma _{\text{y}}}$${\displaystyle \sigma _{\text{F}}}$${\displaystyle \sigma _{\text{y}}\leq Y_{\text{f}}<\sigma _{\text{F}}}$

La tensión de fluencia cambia a medida que avanza la deformación y generalmente aumenta a medida que se acumula la tensión debido al endurecimiento por trabajo , aunque la tensión de fluencia podría disminuir debido a cualquier proceso de recuperación. En mecánica de medios continuos , la tensión de fluencia para un material dado variará con los cambios de temperatura, , deformación, , y velocidad de deformación, ; por lo tanto, se puede escribir como alguna función de esas propiedades: ^{[ 1 ]}${\displaystyle T}$${\displaystyle \varepsilon }$${\displaystyle {\dot {\varepsilon }}}$

${\displaystyle Y_{\text{f}}=f(\varepsilon ,{\dot {\varepsilon }},T)}$

La ecuación exacta para representar la tensión de fluencia depende del material y del modelo de plasticidad que se utilice. La ecuación de Hollomon se usa comúnmente para representar el comportamiento observado en un gráfico de tensión-deformación durante el endurecimiento por deformación: ^{[ 2 ]}

${\displaystyle Y_{\text{f}}=K\varepsilon _{\text{p}}^{\text{n}}}$

Donde es la tensión de fluencia, es un coeficiente de resistencia, es la deformación plástica y es el exponente de endurecimiento por deformación . Cabe señalar que esta es una relación empírica y no modela la relación a otras temperaturas o velocidades de deformación (aunque el comportamiento puede ser similar). ${\displaystyle Y_{\text{f}}}$${\displaystyle K}$${\displaystyle \varepsilon _ {\text{p}}}$${\displaystyle n}$

En general, elevar la temperatura de una aleación por encima de 0,5 T _m da como resultado que los mecanismos de deformación plástica estén controlados por la sensibilidad a la velocidad de deformación, mientras que a temperatura ambiente los metales generalmente dependen de la deformación. Otros modelos también pueden incluir los efectos de los gradientes de deformación. ^{[ 3 ]} Independientemente de las condiciones de ensayo, la tensión de fluencia también se ve afectada por: la composición química , la pureza, la estructura cristalina , la constitución de fases, la microestructura, el tamaño de grano y la deformación previa. ^{[ 4 ]}

La tensión de fluencia es un parámetro importante en la falla por fatiga de materiales dúctiles. La falla por fatiga se produce por la propagación de grietas en materiales sometidos a una carga variable, generalmente cíclica. Una mayor tensión de fluencia suele indicar que el material es más resistente a la iniciación y propagación de la fatiga, especialmente en condiciones de fatiga de bajo ciclo, donde predomina la deformación plástica.