Frattura (metallurgia)

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La frattura in meccanica è un fenomeno che si presenta a causa delle sollecitazioni agenti sul materiale con la separazione in due parti dell'oggetto. La frattura può avvenire anche con basse sollecitazioni agenti sia come frattura fragile sia come collasso per fatica. La frattura può propagarsi lungo il bordo dei grani (cristalli di metallo) che compongono il materiale fratturato (frattura intergranulare) o attraverso una frattura entro i grani stessi (frattura intracristallina).

Si distinguono due tipi di frattura: duttile o fragile. Nel primo caso il metallo si deforma sensibilmente nel campo plastico (quindi si ha un forte assorbimento di energia prima di arrivare alla rottura), si verifica una strizione a causa dei microvuoti venutisi a creare, la superficie di frattura in un provino per prove di trazione avrà la caratteristica forma di coppa/cono. Nel secondo caso la frattura si manifesta senza una deformazione plastica,quindi appena oltrepassato il limite elastico, la superficie perpendicolare alla direzione della sollecitazione principale massima si presenta di aspetto brillante e cristallino. Le cause della frattura fragile sono varie, comunque i metalli con reticolo cristallino cubico a facce centrate (cfc) (es. Al e acciai inossidabili austenitici) non presentano frattura fragile anche a basse (70 K) temperature, invece i materiali con reticolo cubico a corpo centrato (ccc) (es. acciai ferritici) presentano una temperatura di transizione, al di sotto della quale il comportamento passa da duttile a fragile. Questa temperatura, oltre che dalla composizione di lega, è fortemente influenzata dai trattamenti termici subiti dall'acciaio nel corso della costruzione e può essere influenzata anche da fenomeni esterni come la corrosione intergranulare o l'irraggiamento neutronico che subsicono gli accai costituenti il recipiente reattore in impianti nucleari.