Tvárnost je schopnost materiálu se plasticky deformovat bez popraskání. K prasknutí dochází, když se porucha (prasklina nebo dutina) stane kritickou a rozšíří se. Materiál, který vykazuje při přetržení velkou plastickou deformaci, se říká, že je tvárný , jinak se říká, že je křehký . Jedná se o tzv. „Čistě geometrickou“ vlastnost: charakterizuje pouze prodloužení při přetržení (bez jednotky nebo prodloužení v metrech, pokud je standardizována délka pro zkoušku tažnosti), nezávisle na energii nebo napětí nezbytném pro tento účel prasknutí.
Původem tažnosti kovu je uvedení do pohybu dislokací, jejichž je sedadlem. Toto nastavení pohybu však generuje další dislokace, které se navzájem ovlivňují, což materiál zpevňuje, ale přesto ho činí křehčím: toto je fenomén kalení práce .
Tažnost je vlastnost podmíněná tvárností . "Malleability je první vodítko pro tažnost; ale přesto nám dává jen poněkud nedokonalou představu o tom, do jaké míry se může tažnost rozšířit. " - Buffone."
Tažnost se primárně týká schopnosti materiálu odolat protahování. Například zlato je nejtvrdší materiál, protože drát získaný jeho extrémním roztažením bez přetržení je nejjemnějším ze všech drátů, které jeden získá pro všechny známé materiály. Další příklad, olovo , kvůli své tažnosti, bylo použito k tomu, aby potrubí bylo odolné proti zamrznutí (použití je od roku 1995 kvůli jeho toxicitě zakázáno ).
Mluvíme o tvárné hornině, když ji lze deformovat bez „zlomení“. Například určité typy hornin na počátku záhybu jsou tvárné (pružné, páskované), zatímco jiné kameny zapsané ve stejném záhybu jsou křehké, v klobásě (stočené).
Provádějí se dvě hlavní měření:
Materiál je tvárný, pokud:
Naopak materiál je křehký, pokud:
Zlato je jedním z nejpružnějších známých materiálů, které lze natáhnout, aby vzniklo monatomové vlákno.
Zneužíváním se rovněž má za to, že Charpyho ovčí test, který měří energii vynaloženou na rozbití vzorku, je měřítkem tažnosti / křehkosti. Ale podle G. Charpyho:
"Zkoušky na vrubových vzorcích nejsou testy křehkého lomu." Je to jen test, který umožňuje klasifikaci kovů s vysokou nebo nízkou odolností. “
Podle tohoto testu máme tendenci se domnívat, že:
Materiál je tvárný, pokud:
Naopak materiál je křehký, pokud:
Vytvoření vazby mezi houževnatostí , tažností a odolností není tak jednoduché a vyžaduje zohlednění velkého počtu experimentálních parametrů.
Tažnost závisí na teplotě, tlaku a rychlosti deformace :
Mechanismy zapojené do testů skutečně závisí na těchto parametrech:
U krystalických materiálů je vnitřní tažnost (tj. Vztažená k materiálu a nikoli k podmínkám přetvoření) určena:
Keramika není při pokojové teplotě obecně příliš tvárná, protože dislokace nejsou příliš mobilní (obvykle pod 0,7násobkem jejich teploty tání) kvůli nadměrné energii meziatomových vazeb. Mechanismy plasticity keramiky jsou obecně způsobeny procesy difúze, které neumožňují vytvrzení a které umožňují malou plastickou deformaci. Nicméně některá jemnozrnná keramika je pomocí kluzných mechanismů na hranicích zrn schopna superplasticity (> 100% deformace).
Sklo, archetyp křehkého materiálu, může být velmi tvárné, nad teplotou skelného přechodu . Tak, optické vlákno z několika stovek kilometrů mohou být vyrobeny natahováním v tahu bar v řádu 1 až 2 metry dlouhý (tedy větší než miliony% deformaci).