scheurvastheid

Scheurvastheid is het vermogen van een materiaal om scheurvorming tegen te houden en de voortplanting van bestaande scheuren onder belasting te beperken. Het begrip omvat zowel de initiatie van een scheur als de propagatie ervan wanneer een materiaal belast wordt. Scheurvastheid is afhankelijk van het type materiaal (metaal, keramiek, polymeren, composieten), van temperatuur, omgeving en van de aard van de belasting.

Bij metalen en polymeren wordt vaak gesproken in termen van kritische parameters zoals de spanningintensiteitsfactor K_IC of energiegerelateerde maten zoals J_IC en G_IC, die aangeven bij welke belasting een scheur onder Mode I-belasting (opening) verder kan groeien. Voor beton en keramiek bestaan soortgelijke concepten, maar de meetmethoden verschillen. De scheurvastheid hangt samen met microstructuurkenmerken (korrelgrootte, aanwezigheid van tweede fasen), ductiliteit, residuele spanningen en verontreiniging, evenals omgevingsfactoren (temperatuur, vocht, corrosie) en beladingstijd of -cycli (fatigue).

Metingen gebeuren meestal met proefopstellingen zoals Compact Tension (CT) of Single Edge Notch Bending (SENB) om K_IC te bepalen; voor plastische materialen kunnen ook J_IC of G_IC worden vastgesteld. Vaak wordt ook een R-curve gebruikt die de toename van scheurweerstand met scheurlengte weergeeft.

Belangrijke toepassingen liggen in bouwmaterialen, metalen onderdelen, keramiek en composieten waar veiligheid en een lange levensduur vereist zijn. Een goede scheurvastheid ondersteunt ontwerpbeslissingen en kwaliteitscontrole en helpt bij het selecteren van materialen en maatregelen om scheurvorming te voorkomen of te vertragen. Scheurvastheid is een kernbegrip binnen de fractuurmechanica.