sprödhet

Sprödhet är ett materials kännetecken där materialet bryts eller spricker vid belastning med begränsad eller obetydlig plastisk deformation. Sprödhet kännetecknas av låg seghet och lågt töjning vid brott, vilket gör att spröda material ofta reagerar snabbare och med större sprickutbredning än duktilt formade material. Spröda material kan ha relativt hög hårdhet och ytstyvhet, men deras förmåga att absorbera energi innan brott är låg.

Orsakerna till sprödhet ligger i materialets mikrostruktur och bindningar. Kristallstruktur och kornstorlek påverkar dislokationsrörelse och därmed hur mycket plastisk deformation som kan ske innan sprickbildning uppstår. Defekter, inre spänningar och extrema temperaturer förstärker spröd brott. Vissa material är i grunden spröda, till exempel glas och keramik, där starka bindningar och saknad av fri dislokationsrörelse gör att brottförloppet ofta fortlöper genom sprickklyftor.

Allmänna samband: sprödhet skiljer sig från hårdhet och är nära relaterad till seghet eller brotttålighet. Ett materials seghet betecknar förmågan att absorbera energi innan brott; spröda material har låg seghet. Testmetoder för att bedöma sprödhet inkluderar slagtester och energitester, exempelvis Charpy- och Izod-tester, samt brottmekanismer som klyv- eller intergranulära brott.

Praktiska konsekvenser: sprödhet är ofta oönskat i strukturella tillämpningar där plötslig och oplanerad brott kan få allvarliga konsekvenser. Designstrategier inkluderar att undvika spetsiga geometriska spänningskoncentrationer, välja material med högre seghet eller modifiera mikrostrukturen genom värmebehandling eller tillsats av duktila faser.