duktilitetstransition

Duktilitetstransisjon, ofte kalt duktil–brittle-transisjon, er et frakturegenskapsfenomen der visse materialer skifter fra duktilt brudd til sprøtt brudd når temperaturen synker eller belastningen øker. Fenomenet er spesielt tydelig i stål og andre metaller med BCC-struktur og har stor betydning for sikkerhet og pålitelighet i kulde og ved raske belastninger. Overgangen beskrives ofte ved en overgangstemperatur der materialet går fra å være dominerende duktilt til sprøtt i en gitt test eller anvendelse.

Det karakteriseres og måles typisk ved slagprøver som Charpy eller Izod, der den absorberte energien dokumenteres som funksjon av temperatur. Ved høye temperaturer viser materialet betydelig plastisk deformasjon før brudd, mens ved lave temperaturer opptrer sprekker raskt og med liten deformasjon. Den eksakte overgangstemperaturen påvirkes av legering, korngrenser, renhet og varmebehandling, samt av miljøfaktorer som nedkjøling og spredning av urenheter. Allment bidrar mindre karboninnhold og tilstedeværelse av nikkel til å senke overgangstemperaturen og øke duktiliteten, mens store fibre og urenheter kan heve den og gjøre materialet sprøere.

Betydning og anvendelse: Duktilitetstransisjonen er en nøkkelfaktor i design av konstruksjoner og komponenter som kan utsettes for lave temperaturer eller høy belastningshastighet, som infrastruktur i kaldt klima og vakuum- eller atomare miljøer. Ingeniører bruker legeringsutvalg, varmebehandling og korregnede behandlinger for å flytte overgangstemperaturen nedover og sikre at materialet opererer i et duktilt regime under forventede forhold.