Qu’est-ce que la ductilité et la ténacité – Définition

La ductilité est plus communément définie comme la capacité d’un matériau à se déformer facilement lors de l’application d’une force de traction, ou comme la capacité d’un matériau à résister à la déformation plastique sans rupture. La ductilité est un facteur important permettant à une structure de survivre à des charges extrêmes, telles que celles dues à de grands changements de pression, des tremblements de terre et des ouragans, sans subir de défaillance ou d’effondrement soudain. Il est défini comme:

La ductilité peut également être considérée en termes d’aptitude au pliage et d’écrasement. Habituellement, si deux matériaux ont la même résistance et la même dureté, celui qui a la ductilité la plus élevée est plus souhaitable. La ductilité de nombreux métaux peut changer si les conditions sont modifiées. Une augmentation de la température augmentera la ductilité. Une diminution de la température entraînera une diminution de la ductilité et un changement de comportement ductile à fragile. La rupture ductile (rupture par cisaillement) est meilleure que la rupture fragile, car il y a une propagation lente et une absorption d’une grande quantité d’énergie avant la rupture. La ductilité est souhaitable dans les applications à haute température et haute pression dans les réacteurs en raison des contraintes supplémentaires sur les métaux. La ductilité élevée dans ces applications aide à prévenir les ruptures fragiles. La ductilité contribue également à une autre propriété matérielle appelée dureté. La ténacité combine résistance et ductilité en une seule propriété mesurable et nécessite un équilibre entre résistance et ductilité.

La ténacité est la capacité d’un matériau à absorber de l’énergie et à se déformer plastiquement sans se fracturer. Une définition de la ténacité (ou plus précisément de la ténacité à la rupture ) est qu’il s’agit d’une propriété qui indique la résistance d’un matériau à la rupture lorsqu’une fissure (ou un autre défaut de concentration de contrainte) est présente. La ténacité est généralement mesurée par le test Charpy ou le test Izod. Le test d’impact mesure la ténacité dans des conditions de chargement soudain et la présence de défauts tels que des encoches ou des fissures qui concentreront les contraintes aux points faibles. La ténacité peut également être définie par rapport aux régions d’un diagramme contrainte-déformation. La ténacité est liée à la surface sous la courbe contrainte-déformation. La courbe contrainte-déformation mesure la ténacité sous une charge progressivement croissante. Pour être résistant, un matériau doit être à la fois solide et ductile. La figure suivante montre une courbe contrainte-déformation typique d’un matériau ductile et d’un matériau fragile. Par exemple, les matériaux fragiles (comme la céramique) qui sont solides mais avec une ductilité limitée ne sont pas résistants ; à l’inverse, les matériaux très ductiles avec de faibles résistances ne sont pas non plus tenaces. Pour être résistant, un matériau doit résister à la fois à des contraintes élevées et à des déformations élevées.

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Voir au dessus:

Ductilité