Ductilité
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La ductilité désigne la capacité d'un matériau à se déformer plastiquement sans se rompre. La rupture se fait lorsqu'un défaut (fissure ou cavité), induit par la déformation plastique, devient critique et se propage. La ductilité est donc l'aptitude qu'a un matériau (Un matériau est une matière d'origine naturelle ou artificielle que l'homme façonne pour en faire des objets. C'est donc une matière de base sélectionnée en raison de...) à résister à cette propagation. S'il y résiste bien, il est dit ductile, sinon il est dit fragile.

Ductilité (La ductilité désigne la capacité d'un matériau à se déformer plastiquement sans se rompre. La rupture se fait lorsqu'un défaut (fissure ou cavité), induit par la déformation plastique, devient critique et se propage. La ductilité...) en géologie (La géologie, du grec ancien γη- (gê-, « terre ») et λογος (logos, « parole »,...)

On parle de roche (La roche, du latin populaire rocca, désigne tout matériau constitutif de l'écorce terrestre. Tout matériau entrant dans la composition du...) ductile lorsque cette dernière peut être déformée sans " cassure ". Par exemple, les roches à l'origine des plis sont ductiles.

Mesures

Deux principales mesures sont effectuées :

  • Les essais de traction mesurant l'allongement avant la rupture et la striction (réduction du diamètre (Dans un cercle ou une sphère, le diamètre est un segment de droite passant par le centre et limité par les points du cercle ou de la sphère. Le diamètre est aussi la longueur de ce segment. Pour indiquer qu'une valeur...) de l'éprouvette au niveau où elle se rompt)
  • L'essai Mouton (Le mouton (Ovis aries) est un mammifère domestique herbivore de la famille des bovidés, de la sous-famille des Caprinés et du genre Ovis. L'homme élève le mouton pour sa viande, son...) de Charpy mesurant l'énergie (Dans le sens commun l'énergie désigne tout ce qui permet d'effectuer un travail, fabriquer de la chaleur, de la lumière, de produire un mouvement.) dépensée pour casser une éprouvette.

Un matériau est ductile si :

  • Son allongement et sa striction à la rupture sont importants,
  • l'énergie dépensée pour le casser est importante.

Inversement un matériau est fragile si :

  • Son allongement et sa striction à la rupture sont faibles,
  • l'énergie dépensée pour le casser est faible

Conditions

Cette ductilité dépend de la température (La température est une grandeur physique mesurée à l'aide d'un thermomètre et étudiée en thermométrie. Dans la vie courante, elle est...) et de la vitesse (On distingue :) de déformation. En effet les mécanismes impliqués lors des essais dépendent de ces paramètres :

  • la mobilité des dislocations,
  • la restauration et la recristallisation dynamique (Le mot dynamique est souvent employé désigner ou qualifier ce qui est relatif au mouvement. Il peut être employé comme :),
  • la diffusion (Dans le langage courant, le terme diffusion fait référence à une notion de « distribution », de « mise à disposition » (diffusion d'un produit, d'une information), voire de « vaporisation »...) et le fluage.

Particularités

Pour les matériaux (Un matériau est une matière d'origine naturelle ou artificielle que l'homme façonne pour en faire des objets.) cristallins, la ductilité intrinsèque (c'est-à-dire liée au matériau et non pas aux conditions de déformation) est déterminée par :

  • le nombre (La notion de nombre en linguistique est traitée à l’article « Nombre grammatical ».) de systèmes de glissement disponibles : en effet, la déformation plastique (La déformation plastique est la déformation irréversible d'une pièce ; elle se produit par un réarrangement de la position des atomes.) se fait par glissement de plans cristallographiques denses selon des directions denses, certaines structures en possèdent plus que d'autres ; cela explique la ductilité des cristaux ayant une symétrie cubique à faces centrées (cfc) comme l'or, le plomb (Le plomb est un élément chimique de la famille des cristallogènes, de symbole Pb et de numéro atomique 82. Le mot et le symbole viennent du latin plumbum.) ou l'aluminium ; par ailleurs, dans le cas des alliages ordonnés (oxydes, intermétalliques...), certains modes de déformation sont bloqués (nécessité de respecter l'alternance chimique à tout (Le tout compris comme ensemble de ce qui existe est souvent interprété comme le monde ou l'univers.) moment) ;
  • la pureté : les atomes (Un atome (du grec ατομος, atomos, « que l'on ne peut diviser ») est la plus petite partie d'un corps simple...) étrangers (intersticiels ou en substitution) viennent épingler les dislocations et gênent leur mouvement ;
  • l'unicité de la phase : s'il y a des précipités, on a un durcissement structural (les précipités bloquent les dislocations) ;
  • la taille des cristallites : les joints de grain (En météorologie maritime: Un grain est un vent violent et de peu de durée qui s'élève soudainement et qui est généralement accompagné de...) bloquent les dislocations, plus les cristallites sont petits, plus il y a de joints de grain (cf. loi de Hall-Petch, la limite élastique est proportionnelle à l'inverse (En mathématiques, l'inverse d'un élément x d'un ensemble muni d'une loi de composition interne · notée multiplicativement, est un élément y tel que x·y = y·x = 1, si 1 désigne...) de la racine carrée (La racine carrée d’un nombre réel positif x est le nombre positif dont le carré vaut x. On le note ou x½; dans cette expression, x est appelé le radicande.) du diamètre moyen des cristallites).
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