He escrito sobre esto antes:
La respuesta de Felix Chen a ¿Por qué el acero aleado con propiedades de gran resistencia como el límite elástico tiene pobres propiedades de deformación debido a la deformación por fractura?
En esencia, la relación entre el límite elástico y la ductilidad depende de los procesos competitivos de fractura y flujo plástico. Por lo tanto, si el movimiento de dislocación está bloqueado, como por ejemplo en segundas fases, la tensión para mover las dislocaciones puede elevarse por encima de la fuerza para separar los enlaces atómicos. Dado que para ese caso las dislocaciones experimentan dificultades para moverse, bajo una carga aplicada, tal material se fractura antes de que ocurra mucha deformación plástica; es decir, su límite elástico es mayor que su límite de fractura, por lo que el material se fractura antes de ceder y presenta muy poca ductilidad. Esta es la situación de una cerámica típica. Su unión hace que la tensión de fricción de la red sea tan alta que las dislocaciones son inmóviles. Por lo tanto, la cerámica se fractura con poca ductilidad.
Por el contrario, cuando la tensión de fricción por dislocación es menor que la fuerza para separar los enlaces atómicos, bajo una carga aplicada, las dislocaciones en dicho material pueden deslizarse antes de que el material se fracture. Es decir, el límite elástico es menor que el límite de fractura, por lo que el material cede, se deforma plásticamente y luego se fractura. Por lo tanto, este material muestra un bajo límite elástico pero manifiesta una buena ductilidad.
Finalmente, aunque lo anterior sugiere una relación inversa entre el límite elástico y la ductilidad en que los factores que aumentan la resistencia de un material tienden a disminuir su ductilidad, ese no es siempre el caso. Cabe destacar que el refinado de grano aumenta el límite elástico al tiempo que mejora la tenacidad, que se asocia con una mayor ductilidad. El fortalecimiento ocurre a través del aumento en el área límite del grano. La razón por la que esto también ayuda a la ductilidad ha sido hipotetizada como el efecto beneficioso que tiene todo el área límite de grano en la propagación de grietas; Para atravesar un material de grano fino, una grieta necesitaría iniciarse sobre muchos granos, gastando mucha energía al hacerlo y elevando así la energía para fracturarse y, en consecuencia, la ductilidad.
