Arbeidshardning

Arbeidshardning er økningen i hardhet og styrke hos et metall eller en legering som følge av plastisk deformasjon ved temperaturer under rekristalliseringstemperaturen.

Hovedmekanismen er økning i dislokasjons tetthet når materialet deformeres plastisk; dislokasjonene hindrer bevegelsen av andre dislokasjoner, noe som gjør videre deformasjon mer krevende og øker flytstyrken.

Faktorer som påvirker arbeidshardning inkluderer temperatur (kaldforming gir vanligvis sterkere hardning), deformasjonshastighet, total deformasjon, krystallstruktur og legeringens sammensetning, samt stacking fault-energi (SFE). Materialer med lavere SFE har ofte høyere hardningsgrad fordi dislokasjonene lettere låses fast.

Konsekvenser av arbeidshardning er økt hardhet og yieldstyrke, samtidig som duktiliteten reduseres. Det kan også oppstå indre restspenninger og redusert formbarhet, noe som påvirker ytelse under påkjenninger og dimensjonsstabilitet.

Bruksområder og prosessering: arbeidshardning oppstår naturlig i kaldforming som rulling, wire-drawing, bøying og stamping. Økt styrke uten varmebehandling er ofte ønskelig, men for å kontrollere spenninger og gjenvinne duktilitet brukes ofte termisk behandling som annealing eller gløding.

Måling og eksempler: Hardhet måles vanligvis med tester som Rockwell, Vickers eller Brinell for å kvantifisere graden av arbeidshardning. Metaller som stål, aluminium og kobber viser tydelig arbeidshardning i industriell praksis.