Materiales dúctiles y frágiles
Conocer si un material es frágil o dúctil, es importante porque al fallar, los materiales frágiles, lo hacen de forma catastrófica, mientras que los dúctiles, presentan antes síntomas que son perceptibles.
Además, dependiendo de las condiciones de trabajo, el material puede necesitar cierta resistencia al impacto.
Energía de impacto de muesca $J$
Energía de impacto de muesca (notch-impact energy), es una medida de la energía necesaria para fracturar un material con un defecto, como una muesca o grieta.
La tenacidad de la muesca se obtiene en el laboratorio con las pruebas de Charpy e Izod se utilizan para medir este parámetro. Sus unidades son $\frac{J}{m^3}$.
Los materiales con baja energía de impacto son por lo general frágiles, mientras que los que presentan alta energía de impacto son dúctiles.
Temperatura de transición de dúctil a frágil
Si se hacen varios test de energía de impacto, a diferentes temperaturas, se obtiene una gráfica como esta:
La temperatura de transición de dúctil a frágil, es el rango de temperaturas donde la energía de impacto cambia rápidamente. En este caso, donde la pendiente es muy obvia.
Las gráficas obtenidas para diferentes materiales, depende de su tratamiento también.
Comparación
| Dúctil | Frágil |
|---|---|
| Es claro dónde comienza la cedencia | No es claro donde comienza la deformación plástica |
| La enlongación última es considerable | La enlongación última es pequeña |
| $\varepsilon_f \geq 0.05$ | $\varepsilon_f < 0.05$ |
| Falla: cedencia | Falla: fractura |