Deformatsioonikõvenemine

Deformatsioonikõvenemine, tuntud ka kui töökarastamine või külmtöötlemine, on metallide ja muude materjalide omadus muutuda tugevamaks ja kõvemaks plastilise deformatsiooni käigus. Kui materjali deformeeritakse, tekivad selle sees dislokatsioonid, mis on vead kristallvõres. Need dislokatsioonid liiguvad deformatsiooni ajal, kuid võivad ka üksteist takistada, muutes materjali vastupidavamaks edasisele deformatsioonile.

Protsess algab materjali plastse deformatsiooniga, näiteks painutamise, tõmbamise või sepistamise teel. Deformatsiooni suurenedes dislokatsioonide tihedus materjalis kasvab. Need dislokatsioonid hakkavad omavahel interakteeruma ja loovad keeruka võrgustiku, mis takistab nende edasist liikumist. Selle tulemusena suureneb materjali voolutugevus ja kõvadus, samas kui selle plastilisus ja elongatsioon vähenevad.

Deformatsioonikõvenemise tase sõltub deformatsiooni määrast ja temperatuurist, milles see toimub. Madalamatel temperatuuridel on efekt tugevam. See nähtus on oluline metallitööstuses, kus seda kasutatakse materjalide mehaaniliste omaduste parandamiseks ilma keemilise koostist või kuumtöötlust muutmata. Näiteks lehtmetalli vormimisel või traadi tõmbamisel on deformatsioonikõvenemine tavaline nähtus. Seda saab tagasi pöörata kuumtöötlemisega, näiteks lõõmutamisega, mis võimaldab dislokatsioonidel uuesti organiseeruda ja vähendada nende tihedust.