ductilità

La ductilità è la capacità di un materiale di subire una deformazione plastica significativa prima della frattura. Nell’ingegneria, un materiale duttile può essere allungato o curvato senza rompersi, fornendo avvertimento prima del fallimento. La ductilità è spesso contrapposta alla fragilità, in cui la rottura avviene con una deformazione plastica minima.

È tipicamente quantificata nei test di trazione tramite la percentuale di allungamento a rottura e la riduzione dell’area dopo la rottura, talvolta integrate dal valore della deformazione plastica reale. Queste misure riflettono quanto il materiale possa deformarsi sotto carico prima di rompersi.

La ductilità dipende da temperatura, velocità di deformazione, nonché dalla microstruttura e dalla composizione. Nei metalli, la struttura cristallina gioca un ruolo importante: i metalli con struttura cubica a facce centrate (FCC), come rame e alluminio, sono tipicamente più duttili rispetto ai metalli con struttura cubica a corpo centrato (BCC) a temperatura ambiente. In genere la ductilità aumenta con la temperatura e può diminuire a basse temperature, dove può verificarsi una transizione ductile-fragile. La dimensione dei grani, le leghe e i trattamenti termici influenzano inoltre la ductilità, spesso in compromesso con la resistenza.

Le applicazioni beneficiano della ductilità per la formabilità e per la sicurezza dei componenti strutturali soggetti a urti o carichi dinamici. Le ceramiche e la maggior parte dei materiali refrattari sono relativamente fragili, mentre molti polimeri mostrano notevole ductilità. Per i metalli, gli standard di prova comunemente utilizzati includono l’ASTM E8 e standard correlati; per altri materiali si impiegano metodi di prova differenti per valutare la ductilità e la tenacità.