Tvárnost materiálu je závislá na mnoha parametrech, včetně teploty a rychlosti deformace .
Pokud jde o teplotu, mnoho krystalických materiálů je křehkých při nízké teplotě a stávají se tvárnými nad určitou teplotou (ale některé materiály zůstávají křehké až do roztavení nebo sublimace, jako je grafit a keramika a jiné zůstávají tvárné při nízkých teplotách, jako jsou austenitické nerezové oceli). Tato teplota je teplota křehkého-tvárného přechodu (v angličtině: křehká-k-tvárná přechodová teplota , BDTT nebo křehká-křehká přechodná teplota do- , DBTT).
Kovy se běžně používají při nízkoteplotních aplikacích, takže za těchto podmínek je zásadní otázka jejich křehkosti.
Venkovní teplota na Zemi může klesnout až na -90 ° C, na pólech a -60 ° C, v kontinentálních oblastech. To se týká vozidel, plynovodů a ropovodů , nádrží a obecně všech kovových konstrukcí a mechanických strojů. Na moři může teplota vody klesnout pod 0 ° C ; například při potopení Titaniku , teplota vody byla -2 ° C .
Domácí chladící stroje ( mrazničky ) pracují typicky při -18 ° C . V průmyslových a výzkumných oborech se někdy snažíme dosáhnout velmi nízkých teplot. Tyto kapalné dusíku ochladí na -195 ° C a kapalné helium na -269 ° C .
Tento fenomén využívají forenzní vědci k určení, zda byla při rozbití zapnutá nebo vypnutá žárovka ; obvykle to může zjistit, zda byla v době nehody zapnutá nebo vypnutá světla vozidla.
Tento křehký-tažný přechod lze vysvětlit pohyblivostí dislokací (lineární vady šířící deformaci): pohyb dislokací je tepelně aktivován (dislokace se pohybuje skokem atomů, proto závisí na tepelném míchání atomů). Když je dislokace připevněna k bodové vadě (cizí atom, mezera), uvolňuje se snadněji, když teplota stoupne.
Snažíme se tuto teplotu snížit, aby materiály zůstaly funkční i při nižších teplotách. Obecně se kov čistí a u ocelí se snižuje obsah uhlíku ; existuje tedy menší možnost připoutání dislokací, jsou mobilnější. Odsíření ocelí také značně snižuje zrny křehkost , a přispívá ke snížení této přechodové teploty. Pro ocel, se snížila hranice mezi 0 ° C a -100 ° C .
Tato teplota přechodu se stanoví testováním pružnosti vrubového vzorku s ovcí Charpy (viz také Mechanický test ). Zkušební vzorek se zahřeje nebo ochladí a poté se zavede do ovce Charpy; záznam lomové energie (nízký, když je materiál křehký) a pozorování lomové facie ( štěpení nebo transgranulární zlomenina, když je materiál křehký, odtrhávací kalíšky, když je materiál tvárný) umožňuje určit režim lomu .
Pojem křehko-tvárné přechodové teploty byl objeven během druhé světové války kvůli prasknutí vyloďovacích plavidel a lodí Liberty v Severním moři . Neznalost tohoto jevu je také jednou z příčin potopení Titanicu .