Den duktilitet er evnen af et materiale til at deformere plastisk uden frakturering. Den brud opstår, når en defekt (revne eller hulrum) bliver kritisk og opslag. Et materiale, der udviser en stor plastisk deformation ved brud, siges at være duktilt , ellers siges det at være skørt . Dette er en såkaldt "rent geometrisk" egenskab: den kun karakteriserer en brudforlængelse (uden enhed, eller forlængelsen i meter, hvis længden for duktilitet testen er standardiseret), uafhængigt af energi eller stress nødvendig til dette brud.
Oprindelsen til et metals duktilitet er bevægelsen af de forskydninger, hvor det er sædet. Imidlertid genererer denne indstilling i bevægelse andre forskydninger, der interfererer med hinanden, hvilket hærder materialet, men alligevel gør det mere skrøbeligt: dette er fænomenet arbejdshærdning .
Duktilitet er en ejendom, der er betinget af formbarhed . ”Bøjelighed er den første anelse om duktilitet; men det giver os alligevel kun en ret ufuldkommen opfattelse af det punkt, hvortil duktilitet kan strække sig. " - Buffon
Duktilitet henviser primært til materialets evne til at modstå strækning. For eksempel er guld det mest duktile materiale, fordi tråden, der opnås ved sin ekstreme strækning uden at gå i stykker, er den fineste af alle ledninger, som man får til alle de kendte materialer. Et andet eksempel, bly på grund af sin duktilitet, er blevet brugt til at gøre rørledninger modstandsdygtige over for frysning (brug forbudt siden 1995 på grund af dets toksicitet ).
Vi taler om duktil sten, når sidstnævnte kan deformeres uden at "bryde". For eksempel er visse typer sten ved oprindelsen af en fold duktile (fleksible, båndede), mens andre sten, der er indskrevet i den samme fold, er sprøde i pølse.
To hovedmålinger udføres:
Et materiale er duktilt, hvis:
Omvendt er et materiale skrøbeligt, hvis:
Guld er et af de mest duktile materialer, der er kendt, og som kan strækkes for at producere et monatomisk glødetråd.
Ved misbrug anses det også for, at Charpy-fåretesten, der måler den energi, der bruges til at bryde en prøve, er et mål for duktilitet / sprødhed. Men ifølge G. Charpy:
“Test på hakede prøver er ikke skøre brudprøver. Det er kun en test, der gør det muligt at klassificere metaller med høj eller lav modstandsdygtighed. "
Ifølge denne test har vi en tendens til at overveje at:
Et materiale er duktilt, hvis:
Omvendt er et materiale skrøbeligt, hvis:
Det er ikke så simpelt at skabe sammenhængen mellem sejhed , duktilitet og modstandsdygtighed og kræver, at man tager højde for et stort antal eksperimentelle parametre.
Duktilitet afhænger af temperatur, tryk og belastningshastighed :
Faktisk afhænger de mekanismer, der er involveret under testene, af disse parametre:
For krystallinske materialer bestemmes den iboende duktilitet (dvs. relateret til materialet og ikke til stammebetingelserne) ved:
Keramik er generelt ikke særlig duktil ved stuetemperatur, fordi forskydningerne ikke er meget mobile (typisk under 0,7 gange deres smeltetemperatur) på grund af den overdrevne energi ved interatomære bindinger. Keramikens plasticitetsmekanismer skyldes generelt diffusionsprocesser, som ikke tillader hærdning, og som tillader lidt plastisk deformation. Ikke desto mindre er nogle finkornede keramikker ved glidemekanismer ved korngrænserne i stand til superplasticitet (> 100% deformation).
Glas, arketypen for det skøre materiale, kan være meget duktilt over dets glasovergangstemperatur . Således kan en optisk fiber på flere hundrede kilometer produceres ved at strække en stang i størrelsesordenen 1 til 2 meter lang (således overstige millioner af deformation).