Fragilità

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La fragilità è la tendenza di alcuni materiali a rompersi bruscamente senza che avvengano precedentemente deformazioni e snervamenti. È un concetto molto importante nell'ambito della metallurgia perché rappresenta un tipo di rottura piuttosto pericolosa e quasi sempre non desiderata; spesso è un effetto collaterale di un trattamento di indurimento.

[modifica] Fragilità al rosso

Negli acciai ricchi di zolfo si ha presenza non trascurabile di solfuro di ferro, che fonde a 988°C, a una temperatura quindi molto più bassa di quella del ferro e inclusa nel campo delle lavorazioni plastiche a caldo (ad esempio laminazione e fucinatura). Tale composto, se in quantità superiori allo 0,1%, crea una pellicola liquida ai giunti dei grani e pregiudica la coesione dei cristalli.

[modifica] Transizione duttile - fragile

Non sempre un certo materiale si rompe in maniera univoca; esistono diversi fattori che possono renderlo fragile o duttile, come pure gli possono conferire caratteristiche intermedie. La transizione può essere continua o discontinua. Solitamente si prende la temperatura a cui avviene tale transizione come parametro maggiormente indicativo del comportamento del materiale. Una normale richiesta è che essa sia minore della temperatura di esercizio del pezzo. Si elencano i fattori maggiormente influenti sulla temperatura di transizione duttile - fragile:

• la tensione critica di propagazione di una cricca è inversamente proporzionale alla dimensione della grana cristallina, quindi si può affermare che tale dimensione, al suo aumentare, aumenta la temperatura di transizione duttile - fragile;
• la diminuizione della temperatura di esercizio provoca l'aumento della tensione di snervamento, soprattutto nei metalli con reticolo C.C.C. (cubico a facce centrate), e questo porta a una minore plasticizzazione;
• uno sforzo impulsivo favorisce la rottura per clivaggio (fragile) rispetto a quella per scorrimento dei cristalli (duttile);
• l'incrudimento aumenta la tensione di snervamento e quindi la fragilità;
• discontinuità dovute a lavorazioni, cricche, inclusioni... creano concentrazioni di tensioni e favoriscono la rottura fragile;
• presenza di componenti fragili, come la martensite, o di precipitazioni intercristalline infragilizzanti;
• azione dell'idrogeno;
• presenza di eterogeneità strutturali a bande che risaltano il comportamento della fase più debole;
• irradiamento di neutroni.