Vad är frakturstyvhet?

Frakturseghet är ett mått på hur väl ett material med en befintlig brist fungerar under tryck. Vid materialtest använder människor utrustning för att utsätta material med kända brister för kontrollerat tryck för att se när något som en spricka förvandlas till ett fullständigt brott och får materialet att misslyckas. Ingenjörer antar att perfektion är omöjlig och därför måste utforma material med hårdhet som är bra för applikationen så att de kommer att motstå tryck och behålla sin integritet.

I ett mått på brotthårdhet är målet att titta på prestanda med olika typer av sprickor och brister som luftbubblor djupt inuti materialet. Utrustning kan utsätta materialet för glidande, rivande eller dragkrafter för att bestämma hur det uppträder. Detta ger en serie mätningar av sprickstyrka som ingenjörer kan använda för att bestämma när materialet kommer att misslyckas och under vilka förhållanden.

Risken för sprickor ökar när trycket på materialet ökar. Om materialet är för sprött kan det vara benäget att spricka under relativt låga trycknivåer, men extremt flexibla material kan deformeras, vilket gör dem värdelösa. Ingenjörer måste slå mellersta marken när de utvecklar material, vilket ger dem flexibilitet att motstå sprickor och sprödheten för att motstå deformeringstryck. Detta kan kräva modifieringar av sammansättningen och designen av produktkomponenter.

Om brotthållfastheten är för låg, betyder det att materialet kan vara benägna att misslyckas. Detta är inte önskvärt och ingenjörer måste återvända till tavlan för att avgöra hur problemet ska åtgärdas. Detta kan innebära att man ändrar sammansättningen av en metalllegering, ändrar formen på en del, eller omformar en utrustning för att ändra tryckfördelningen när den är i drift. Hög brottseghet är ett bra tecken som visar att material är tillräckligt resistenta för att tillgodose behovet, men det kan komma med andra problem, som material som är för tunga för den avsedda applikationen.

Lagen kan kräva en viss standard för brotthetseghet för vissa material på grund av säkerhetsproblem. I dessa fall kan företag behöva visa resultaten av tester till myndighetens inspektörer så att de kan bekräfta att företaget uppfyller standarderna. Företag kan också ha interna och industristandarder som de måste uppfylla för att förbli konkurrenskraftiga. Diskussion av testresultat är också viktigt för aktiviteter som att bjuda på projekt, eftersom företag vill visa hur deras slutprodukter kommer att vara överlägsen konkurrenterna.