Дуктилни прелом, такође познат каопластични преломилипрелом затезног преоптерећења, односи се на тип лома који се јавља када оптерећење примењено на метални материјал премашује његову границу течења, што резултира значајном макроскопском пластичном деформацијом пре лома. Стога се назива и каодуктилни прелом преоптерећења.
Типичан пример је лом глатког затезног узорка под једноосним статичким оптерећењем, као што је приказано на слици испод. Површина прелома је чистанецкингпојава у близини прелома. Макроскопски, површина прелома има ашоља-и-конусоблик: појављује се централни регионвлакнастеитамно сивау боји, опште оријентисанокомитоу правцу затезног напона, док се спољашњи регион карактеришестриже уснекоји се формира на приближно аУгао од 45 степенидо осе затезања.
У практичним применама, облик компоненти и силе које доживљавају могу бити прилично сложени, тако да карактеристике макроскопске морфологије прелома можда неће бити очигледне. Међутим, примарна основа за разликовање измеђудуктилни преломикрхки преломје присуство или одсуство значајне макроскопске пластичне деформације у близини прелома.
Из перспективе механизма лома у металним материјалима, постоје два главна типа:одвајање клизиштаипрелом дуктилне рупице.
Раздвајање клизањаодноси се на феномен где, под спољном силом, атоми унутар кристалне структуре материјала доживљавају релативно клизање дуж одређених кристалних равни и правца услед напона смицања, што је познато каослип. Када се ово клизање дешава дисконтинуирано или неравномерно, или када је ометано на границама зрна, границама фаза или другим интерфејсима, на овим локацијама се формирају мале празнине или пукотине, што доводи доодвајање клизишта. Чисти прелом одвајања клизања је релативно реткост у металним материјалима.
Прелом дуктилне рупицеје чешћи тип. Механизам за формирање и ширење пукотина у овом режиму је следећи: метални материјали садрже различите дисконтинуитете као што су шупљине, инклузије, честице друге-фазе, границе зрна и границе фаза. Када се подвргне напону од преоптерећења (преко границе течења), концентрације напона се развијају у овим локалним регионима, узрокујући пластичну деформацију. Како деформација напредује, на овим дисконтинуитетима или интерфејсима се формирају микропразнине. Како напрезање наставља да расте, микропразнине расту и спајају се, на крају се спајајући и формирајући микропукотине. Под сталним стресом, ове микропукотине се полако шире док не достигну критичну величину, што доводи до лома. Ове микропразнине се називајудуктилне рупице(илипластичне јаме). Типична морфологија дуктилних удубљења уочених под СЕМ приказана је на слици испод, где се честице или инклузије друге{1}}фазе такође могу видети на дну удубљења.
Под различитим стресним стањима, морфологијадуктилне рупицена дуктилном прелому такође варира. Генерално, могу се класификовати у три типа:једнаке рупице(под затезним напрезањем),сузне рупице(под стресом кидања, режим И), ирупице за смицање(под напоном смицања, Мод ИИ и Моде ИИИ).
У практичној анализи морфологије прелома често се уочава да сва три типадуктилна рупицамогу се појавити морфологије. Ово је генерално због сложеног стања напона које доживљава материјал, или, под једноставним условима напрезања, како се пукотина шири, долази до локалних промена напона, што резултира разликама у морфологији удубљења.
Штавише, не можемо једноставно утврдити да је преломдуктилнана основу присуства бројних удубљења у подручју локалног прелома. Дуктилне рупице нису неопходан и довољан услов задуктилни прелом, јер у стварним ситуацијама многимешовити преломиможе настати, као нпрквази{0}}преломи цепања. Због тога је и даље неопходно комбиновати и макроскопску и микроскопску анализу да би се одредио тип лома, разумео механизам лома, идентификовао основни узрок лома и предложио предлоге за побољшање материјала, дизајна компоненти, производних процеса и окружења за коришћење.
Под којим условима је већа вероватноћа да ће доћи до дуктилног прелома? Сваки фактор који се повећавадуктилност(смањујекрхкост) ће промовисати појаву дуктилног прелома. Следеће тачке сумирају кључне факторе:
Врхунска микроструктура:Различите микроструктуре могу довести до различитих прелома под истим условима. На пример, каљени мартензит има бољу дуктилност, док перлит + ферит има релативно нижу дуктилност. Већа је вероватноћа да ће први доживети дуктилни прелом.
Фино{0}}зрнаста структура:Генерално, што су зрна финија, то је боља дуктилност. Поред тога, дефекти у фино-зрнатим структурама су често мањи, тако да је за лом потребан већи напон.
Чврсте инклузије или честице друге{0}}фазе:Чврсте инклузије или честице друге{0}}фазе генерално не смањују дуктилност материјала. Понекад пластична друга фаза може чак и да побољша дуктилност материјала. Као што је приказано на доњем дијаграму,дуктилне рупицесадрже значајну количину инклузија сулфида типа А, али материјал још увек показуједуктилни прелом преоптерећења.
Чисте сировине:Побољшање чистоће материјала, као што је обраћање пажње на уношење спољашњих елемената нечистоће током производње челика, смањење штетних нечистоћа у материјалу и минимизирање могућностиинтергрануларна крхкостидруга-фаза крхких инклузија.
Добар структурални дизајн:Избегавање концентрације напрезања, као што је смањење оштрих углова, зареза итд., и пројектовање структуре која обезбеђује равномерну дистрибуцију оптерећења.
Добро радно окружење (температура, средњи услови, итд.):Минимизирање изложености корозивним медијима и окружењима са ниским{0}температурама. Ако су такви услови потребни, при пројектовању материјала треба узети у обзир осетљивост животне средине.
Задуктилни прелом, у практичним применама, омогућава значајну деформацију без изненадног лома. Стога, из ове перспективе, у поређењу сакрхки прелом, дуктилни прелом је прихватљивији начин лома. Међутим, ако се процеси дизајна материјала, производње и употребе правилно контролишу у свакој фази, могу се избећи непотребни инциденти лома, смањујући губитке имовине и за предузећа и за нације.
