'''[[کرنش]] سختی''' {{انگلیسی|Strain hardening}}، '''سرد کاری''' {{انگلیسی|Cold-working}} یا '''کار سختی''' {{انگلیسی|Work Hardening}} یکی از فرایندهای مهم صنعتی برای سخت‌کردن مواد شکل‌پذیر (معمولاً [[فلز]]ات) است که قابلیت [[عملیات حرارتی]] ندارند.
مکانیزم سخت شدن مواد در این روش افزایش چگالی [[عیوب بلوری]] (بخصوص [[نابجایی]]ها) است.
سطر ۱۲ ⟵ ۱۳:
== تغییر شکل پلاستیک و الاستیک ==
کار سختی در نتیجهٔ تغییر شکل ماندگار جسم می‌باشد که با تغییر جسم الاستیک و قابل برگشت تفاوت دارد. کار سختی به‌طور قابل توجهی بر روی اجسام شکل‌پذیر قابل اعمال می‌باشد. شکل‌پذیری، توانایی مواد برای متحمل شدن تغییر شکل‌های پلاستیک یا ماندگار قبل از وقوع شکست می‌باشد (برای مثال خمش آهن قبل از شکسته شدن آن). آزمون کشش برای مطالعهٔ مکانیزم تغییر شکل کاربرد فراوانی دارد. [[آزمون کشش]] به این دلیل انجام می‌پذیرد که زیر فشار بسیاری از مواد قبل از تغییر شکل پلاستیک یا شکست دچار اتفاقات کوچک و بزرگ بسیاری می‌شوند و به دلیل همین پروسه‌های میانی که در خلال آزمون فشار روی ماده اثر می‌کنند این آزمون را دچار مشکلات فراوانی می‌کنند. یک ماده در حالت کلی می‌تواند زیر یک نیروی کوچک تغییر شکل الاستیک یا قابل بازگشت دهد. در این حالت ماده سریعاً به حالت اولیهٔ خود بازمی‌گردد وقتی که نیروی خارجی حذف شود؛ این قانون به نام تغییر شکل الاستیک وجود دارد که این رفتار در مواد با [[قانون هوک]] بیان می‌شود. مواد رفتار الاستیک خود را تا هنگامی که نیروی تغییر شکل دهندهی از محدودهی تعیین شده برای نیروی الاستیک خارج نشود، ادامه می‌دهند. این محدوده به نام تنش تسلیم شناخته می‌شود. در آن نقطه، ماده برای همیشه تغییر شکل می‌یابد و بعد از برداشتن نیرو به شکل اولیهٔ خود بازنمی‌گردد. ای قانون نیز به نام قانون تغییر شکل پلاستیک معروف می‌باشد. برای مثال این پدیده را در یک فنز می‌توانیم مشاهده کنیم که اگر تا یک حدی نیرو وارد کنیم کشیده شده و سپس به جای اولیهٔ خود بر می‌گردد اما اگر بیشتر از تنش تسلیم به ان نیرو وارد کنیم، دیگر پس از کشیده شدن قابل بازگشت نمی‌باشد. تغییر شکل الاستیک، پیوند اتم‌ها را از حالت تعادل کشش می‌دهد اما آن قدری نیست که باعث شکستن پیوند درونی اتم‌ها شود اما تغییر شکل پلاستیک پیوند داخلی اتم‌ها را شکسته؛ لذا قابل بازگشت نمی‌باشد.
== افزایش نا به جایی‌ها و کار سختی ==
افزایش تعداد جابجایی‌ها تعیین خاصیت یا کمیتی از سخت کاری است. تغییر شکل پلاستیک در نتیجهٔ سخت کاری در ماده رخ می‌دهد. همچنین انرژی نیز به ماده اضافه می‌شود. به‌علاوه انرژی معمولاً سریع و به اندازهی کافی زیاد به ماده اعمال می‌شود که علاوه بر حفظ کردن جابجایی‌های قبلی، تعداد زیادی جابجایی‌های جدیدی در حین سخت کاری مناسب نیز ایجاد می‌کند. استحکام تسلیم ماده در حین سخت کاری افزایش می‌یابد. نگاه کردن به شبکهٔ میدان‌های کششی نشان می‌دهد که در جایی که پر از جابجایی‌ها باشد عامل مهمی برای ممانعت کردن از حرکت هریک از جابجایی‌ها می‌باشد. به دلیل اینکه حرکت جابجایی‌ها محدودیت پیدا می‌کند، تغییر شکل پلاستیک در تنشهای معمولی نمی‌تواند اتفاق بیفتد. پس از ناحیهٔ [[استحکام تسلیم]] یک مادهٔ سخت کاری شده توسط تنها مکانیزم موجود با تغییر شکل ادامه می‌یابد. این مکانیزم از تغییر شکل الاستیک شروع شده، یک شماتیک منظمی از کشش یا تراکم پیوندهای الکتریکی ادامه می‌یابد و سرانجام تنش آنقدر زیاد می‌شود که بر ناحیهٔ کرنش کششی غلبه می‌یابد و باعث تغییر شکل پلاستیک در ماده می‌شود. خاصیت شکل‌پذیری یک ماده با سخت کاری کاهش می‌یابد. شکل‌پذیری عبارتنداز امتداد آنچه تغییر شکل پلاستیک ماده است می‌باشد. در واقع اینکه یک ماده چه میزان می‌تواند تغییر شکل پلاستیک پیدا کند قبل آنکه بشکند شکل‌پذیری نامیده می‌شود. یک مادهی سخت کاری شده در واقع همان مادهٔ نرمالی است که در اثر کشش در امتداد یک قسمتی که می‌تواند، در آن تغییر شکل پلاستیک ایجاد شده‌است. اگر جابجایی‌ها حرکت کنند و تغییر شکل پلاستیک به اندازهٔ کافی با جابجایی‌ها انباشته شده باشد و کشش پیوندهای الکتریکی ادامه یابد و تغییر شکل پلاستیک به نقطهٔ بحرامی خود برسد، سومین مرحله از تغییر شکل اتفاق می‌افتد و آن شکست می‌باشد.
