Qu'est-ce que la ténacité à la fracture?
La ténacité à la fracture est une mesure de la façon dont un matériau avec un défaut existant fonctionne sous pression. Dans les tests de matériaux, les gens utilisent l'équipement pour soumettre des matériaux avec des défauts connus pour contrôler la pression pour voir quand quelque chose comme une fissure se transforme en une fracture complète et fait échouer le matériau. Les ingénieurs supposent que la perfection est impossible et doit donc concevoir des matériaux avec une ténacité à une fracture appropriée à l'application afin qu'ils résistent à la pression et conserveront leur intégrité.
Dans une mesure de la ténacité des fractures, l'objectif est de regarder les performances avec différents types de fissures et de défauts comme des bulles d'air profondément à l'intérieur du matériau. L'équipement peut soumettre au matériau des forces de glissement, de déchirure ou de traction pour déterminer comment elle se comporte. Cela fournit une série de mesures de ténacité de fracture que les ingénieurs peuvent utiliser pour déterminer quand le matériau échouera et dans quelles conditions.
Le risque de fracture augmente à mesure que la pression sur le matériau augmente. Si le matérielest trop cassant, il peut être sujet à la fracturation de niveaux de pression relativement faibles, mais les matériaux extrêmement flexibles peuvent se déformer, ce qui les rend inutiles. Les ingénieurs doivent frapper le terrain d'entente lors du développement de matériaux, leur offrant la flexibilité pour résister aux fractures et la fragilité pour résister aux pressions déformantes. Cela peut nécessiter des modifications de la composition et de la conception des composants du produit.
Si la ténacité à la fracture est trop faible, cela signifie que le matériau peut être sujet à l'échec. Ce n'est pas souhaitable et les ingénieurs doivent revenir à la planche à dessin pour déterminer comment corriger le problème. Cela peut impliquer de modifier la composition d'un alliage métallique, de modifier la forme d'une pièce ou de repenser une pièce d'équipement pour modifier la distribution de la pression lorsqu'elle est opérationnelle. La ténacité à forte fracture est un bon signe, montrant que les matériaux sont suffisamment résistants pour répondre au besoin, mais il peut avoir d'autres problèmes, comme les matériaux trop lourds pour l'application prévue.
La loi peut exiger un certain niveau de ténacité de fracture pour des matériaux particuliers, en raison de problèmes de sécurité. Dans ces cas, les entreprises peuvent avoir besoin de montrer les résultats des tests aux inspecteurs du gouvernement afin qu'ils puissent confirmer que l'entreprise respecte les normes. Les entreprises peuvent également avoir des normes internes et industrielles qu'elles doivent respecter pour rester compétitives. La discussion des résultats des tests est également importante pour les activités telles que les enchères sur les projets, car les entreprises veulent montrer comment leurs produits finaux seront supérieurs à ceux des concurrents.