Den duktilitet er evnen til et materiale for å deformeres plastisk uten frakturering. Den brudd oppstår når en defekt (sprekk eller hulrom) blir kritisk og sprer seg. Et materiale som har stor plastisk deformasjon ved brudd, sies å være duktilt , ellers sies det å være sprøtt . Dette er en såkalt "rent geometrisk" -egenskapen: det bare karakteriserer en bruddforlengelse (uten enhet, eller forlengelsen i meter dersom lengden for duktilitet testen er standardisert), uavhengig av den energi eller av den spenning som er nødvendig for denne ruptur.
Opprinnelsen til et metalls duktilitet er bevegelsen av de forvridningene det er setet for. Imidlertid genererer denne innstillingen andre forstyrrelser, som forstyrrer hverandre, noe som herder materialet, men likevel gjør det mer skjørt: dette er fenomenet arbeidsherding .
Duktilitet er en egenskap som er betinget av smidighet . “Smidbarhet er den første ledetråden til duktilitet; men det gir oss likevel bare en ganske ufullkommen forestilling om det punkt duktilitet kan strekke seg til. " - Buffon
Duktilitet refererer primært til materialets evne til å motstå strekking. For eksempel er gull det mest duktile materialet fordi ledningen som oppnås ved ekstrem strekking, uten å bryte, er den fineste av alle ledningene man får for alle kjente materialer. Et annet eksempel, bly , på grunn av sin duktilitet, har blitt brukt til å gjøre rørledninger motstandsdyktige mot frysing (bruk forbudt siden 1995 på grunn av toksisitet ).
Vi snakker om duktilt berg når sistnevnte kan deformeres uten å "bryte". For eksempel er visse typer bergarter ved opprinnelsen til en fold duktile (fleksible, båndete) mens andre bergarter som er innskrevet i samme brett er sprø, i pølse (kveilet).
To hovedmålinger utføres:
Et materiale er duktilt hvis:
Omvendt er et materiale skjørt hvis:
Gull er et av de mest duktile materialene som er kjent, som kan strekkes for å produsere et monatomisk glødetråd.
Ved misbruk anses det også at Charpy-saueprøven som måler energien som brukes til å bryte en prøve, er et mål på duktilitet / sprøhet. Men ifølge G. Charpy:
“Test på hakkede prøver er ikke sprøtt bruddprøver. Det er bare en test som gjør det mulig å klassifisere metaller med høy eller lav elastisitet. "
I følge denne testen har vi en tendens til å vurdere at:
Et materiale er duktilt hvis:
Omvendt er et materiale skjørt hvis:
Å lage sammenhengen mellom seighet , duktilitet og motstandskraft er ikke så enkelt og krever å ta hensyn til et stort antall eksperimentelle parametere.
Duktilitet avhenger av temperatur, trykk og belastningshastighet :
Faktisk avhenger mekanismene av testene av disse parametrene:
For krystallinske materialer bestemmes den indre duktiliteten (dvs. relatert til materialet og ikke til belastningsforholdene) av:
Keramikk er generelt ikke veldig duktilt ved romtemperatur fordi forskyvningene ikke er veldig mobile (vanligvis under 0,7 ganger smeltetemperaturen) på grunn av den overdrevne energien til interatomiske bindinger. Plastisitetsmekanismene til keramikk skyldes vanligvis diffusjonsprosesser, som ikke tillater herding, og som tillater liten plastisk deformasjon. Likevel er noen finkornet keramikk, ved å skyve mekanismer ved korngrensene, i stand til superplastisitet (> 100% deformasjon).
Glass, arketypen til det sprø materialet, kan være veldig duktilt, over glassovergangstemperaturen . Dermed kan en optisk fiber på flere hundre kilometer produseres ved å strekke i strekk en stang i størrelsesorden 1 til 2 meter lang (og dermed overstige millioner av% deformasjon).