Fragilità

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La fragilità è la tendenza di alcuni materiali a rompersi bruscamente senza che avvengano precedentemente deformazioni e snervamenti. È un concetto molto importante nell'ambito della metallurgia perché rappresenta un tipo di rottura piuttosto pericolosa e quasi sempre non desiderata; spesso è un effetto collaterale di un trattamento di indurimento.

Un materiale che non è fragile si dice duttile.

Fragilità al rosso[modifica | modifica sorgente]

Negli acciai ricchi di zolfo si ha presenza non trascurabile di solfuro di ferro, che fonde a 988 °C, a una temperatura quindi molto più bassa di quella del ferro e inclusa nel campo delle lavorazioni plastiche a caldo (ad esempio laminazione e fucinatura). Tale composto, se in quantità superiori allo 0,1%, crea una pellicola liquida ai giunti dei grani e pregiudica la coesione dei cristalli.

Transizione duttile - fragile[modifica | modifica sorgente]

Non sempre un certo materiale si rompe in maniera univoca; esistono diversi fattori che possono renderlo fragile o duttile, come pure gli possono conferire caratteristiche intermedie. La transizione può essere continua o discontinua. Solitamente si prende la temperatura a cui avviene tale transizione come parametro maggiormente indicativo del comportamento del materiale. Una normale richiesta è che essa sia minore della temperatura di esercizio del pezzo. Si elencano i fattori maggiormente influenti sulla temperatura di transizione duttile - fragile:

  • la tensione critica di propagazione di una cricca è inversamente proporzionale alla dimensione della grana cristallina, quindi si può affermare che tale dimensione, al suo aumentare, aumenta la temperatura di transizione duttile - fragile;
  • la diminuzione della temperatura di esercizio provoca l'aumento della tensione di snervamento, soprattutto nei metalli con reticolo CCC (cubico a corpo centrato) e CFC (cubico a facce centrate), e questo porta a una minore plasticizzazione, dovuta alla minore concentrazione di vacanze nel reticolo cristallino (diminuisce cioè la mobilità delle dislocazioni);
  • uno sforzo impulsivo favorisce la rottura per clivaggio (fragile) rispetto a quella per scorrimento dei cristalli (duttile);
  • l'incrudimento aumenta la tensione di snervamento e quindi la fragilità;
  • discontinuità dovute a lavorazioni, cricche, inclusioni... creano concentrazioni di tensioni e favoriscono la rottura fragile;
  • presenza di componenti fragili, come la martensite, o di precipitazioni intercristalline infragilizzanti;
  • azione dell'idrogeno;
  • presenza di eterogeneità strutturali a bande che risaltano il comportamento della fase più debole;
  • irradiamento di neutroni.

Voci correlate[modifica | modifica sorgente]

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