¿Por qué el material dúctil siempre falla en el corte?

¿Recuerdas por qué se hunde la nave titánica?

La circunferencia del barco hecha de metal que pretendía fallar de manera dúctil. Sin embargo, la temperatura baja provoca la transición de dúctil a frágil. En la ciencia de los materiales, la mayoría de los metales (generalmente cúbicos centrados en el cuerpo, bcc) se comportan así en DBTT (temperatura de transición dúctil frágil). Entonces, el material dúctil también puede fallar de manera quebradiza.

Sí, algunos materiales dúctiles pueden fracturarse esencialmente. Hay un juguete vendido en los Estados Unidos con el nombre de “Masilla tonta”. Cuando se tira suavemente, se estirará como chicle. Pero si lo rompe como si fuera una ramita, se fractura en una ruptura muy clara. Las dos piezas se ven casi como una muestra de prueba de Impacto de Charpy.

Creo que el nombre de la propiedad es “viscoelástico”. Sospecho que otros materiales exhiben un comportamiento similar. Por ejemplo, el acolchado utilizado en algunos trajes de moto es viscoelástico. Permite una flexión completa en las rodillas, codos, muñecas y caderas. Pero al impactar con el pavimento, el material es mucho más rígido y proporciona refuerzo para las articulaciones, es decir, como un exoesqueleto.

Sí puede. Sin embargo, tenga en cuenta que frágil y dúctil son términos muy vagos.

Junto con los ejemplos enumerados en las respuestas anteriores, algunos factores afectan la forma en que fallan los materiales.

1.temperatura

2.fase a lo largo de los límites / estructura del grano

3. velocidad de carga

4.tipo de carga

5. presencia de muescas / elevadores de estrés

Todo lo anterior, independientemente o en conjunto, puede fallar el material de una manera frágil.

Cuando se aplica fuerza de compresión o tracción sobre el cuerpo … ejerce resistencia en la dirección exacta, que es opuesta a la fuerza aplicada. Pero en el momento de la fuerza de corte o las fuerzas son de ambos tipos, es decir, de compresión y tracción y paralelas al plano del cuerpo, la rigidez exacta se divide en dos partes, una para resistir la tensión y otra para resistir la compresión … la rigidez parcial se reduce d por lo tanto

Si su material dúctil es un metal, cuando se enfría, podría volverse quebradizo. Un buen ejemplo de esto es el barco Titanic, no sobrevivió al iceberg porque el acero en ese momento no estaba diseñado para aguas frías, se volvió quebradizo.

Todo depende de la ductilidad del material. Por ejemplo, los aceros tienen una ductilidad de hasta 62% dependiendo del tipo de proceso de fabricación. A medida que disminuye la ductilidad, aumenta la naturaleza frágil del material.

Un aumento de la temperatura aumentará la ductilidad. Una disminución de la temperatura provocará una disminución de la ductilidad y un cambio de comportamiento dúctil a quebradizo.

El trabajo en frío también tiende a hacer que los metales sean menos dúctiles. El trabajo en frío se realiza en una región de temperatura y durante un intervalo de tiempo para obtener deformación plástica, pero no alivia el endurecimiento por deformación. Las adiciones menores de impurezas a los metales, ya sea deliberadas o no, pueden tener un efecto marcado en el cambio de comportamiento dúctil a frágil. El calentamiento de un metal trabajado en frío ao por encima de la temperatura a la que los átomos de metal vuelven a sus posiciones de equilibrio aumentará la ductilidad de ese metal.

Seguro. Depende del modo de falla. Un miembro de tensión de acero puede fallar debido a ceder (dúctil) o fractura (más en el lado quebradizo). Una falla de corte en el acero es frágil aunque el acero es dúctil. Una columna de concreto puede fallar debido al pandeo o al aplastamiento. Una viga de concreto puede fallar debido a la flexión o al corte.

Todo está en los detalles.

Sí, particularmente con un impulso o un tirón.

Mire la masilla tonta, puede estirarla a 5 o 10 pies de una pequeña bola, pero tírela y se romperá.