Faits marquants
- Les matériaux ductiles peuvent se déformer sous tension, les cassants ne le peuvent pas.
- Ductile conserve sa forme après étirement et fractures fragiles.
- Ductile se détériore progressivement, se fragilise soudainement.
Qu’est-ce qu’un matériau ductile ?
Les matériaux ductiles sont définis comme des matériaux qui présentent une déformation plastique avant rupture. En d’autres termes, ces matériaux sont connus pour subir une déformation plastique importante lorsque la charge est appliquée sans se fracturer.
Contrairement aux matériaux fragiles, qui ne sont pas capables de résister à la charge et se décomposent, les matériaux ductiles ont la propriété significative de résister à la charge appliquée au-delà de leurs limites d'élasticité et sont capables de s'allonger en fils et feuilles minces.
Les matériaux ductiles présentent une absorption d'énergie élevée lors d'essais de traction. De plus, le comportement à la rupture défini par les matériaux ductiles a tendance à subir une striction avant la rupture. Quelques exemples de matériaux ductiles sont le cuivre (Cu), l'acier doux, le caoutchouc, l'aluminium (Al) et la plupart des plastiques.
Qu’est-ce qu’un matériau fragile ?
Les matériaux fragiles sont définis comme des matériaux présentant une déformation plastique imperceptible. En d’autres termes, ce sont les matériaux sur lesquels, lorsqu’elle est appliquée, la charge se décompose brusquement ou sous contrainte.
Contrairement aux matériaux ductiles qui ont la capacité de subir une déformation importante avant rupture, les matériaux fragiles n’y parviennent pas. Cela est dû à la disposition atomique et microstructurale des matériaux qui n’ont pas la capacité d’incorporer de la plasticité.
Les matériaux fragiles présentent une faible absorption d’énergie lors des essais de traction. En outre, les matériaux fragiles favorisent le comportement à la rupture, où les fractures se produisent soudainement et sans déformation significative. Quelques exemples de matériaux fragiles sont la fonte (Fe), la pierre, la céramique (ciment, verre, béton, etc.) et la glace.
Différence entre un matériau ductile et un matériau fragile
- Les matériaux ductiles sont définis comme des matériaux qui présentent une déformation plastique avant rupture. En revanche, les matériaux fragiles sont définis comme des matériaux présentant une déformation plastique imperceptible.
- Considérant que le pourcentage d'allongement dans le cas des matériaux ductiles est plus élevé avant rupture sous la résistance à la traction. Par contre, en comparaison, le pourcentage d'allongement dans le cas de matériaux fragiles est inférieur avant rupture sous l'effet de la résistance à la traction.
- Les matériaux ductiles présentent une absorption d'énergie élevée lors d'essais de traction. Dans le même temps, les matériaux fragiles présentent une faible absorption d’énergie lors des essais de traction.
- En cas de chargement de fatigue, les matériaux ductiles présentent une durée de vie plus longue. En revanche, elle montre une durée de vie plus courte pour les matériaux fragiles.
- Quelques exemples de matériaux ductiles sont le cuivre (Cu), l'acier doux, le caoutchouc, l'aluminium (Al) et la plupart des plastiques. Par contre, quelques exemples de matériaux fragiles sont la fonte (Fe), la pierre, la céramique (comme le ciment, le verre, le béton, etc.) et la glace.
- Les matériaux ductiles peuvent subir des opérations de formage variées telles que le laminage, l'étirage, le forgeage, le pliage, etc. Tandis que les matériaux fragiles ne peuvent subir aucune opération de formage. Par exemple – La fonte ne peut pas être étirée en fils.
- En ce qui concerne le module de jeune, le matériau ductile a un module faible, tandis que dans le cas d'un matériau fragile, il est élevé.
- Le comportement à la rupture délimité par les matériaux ductiles a tendance à subir une striction avant la rupture. Dans le même temps, les matériaux fragiles favorisent le comportement à la rupture, où les fractures se produisent soudainement et sans déformation significative.
Comparaison entre les matériaux ductiles et les matériaux cassants
| Paramètre de comparaison | Matériau ductile | Matériau fragile |
|---|---|---|
| Définition | Les matériaux qui présentent une déformation plastique avant rupture | Les matériaux qui présentent une déformation plastique imperceptible |
| Allongement en pourcentage | Meilleure performance du béton | Coût en adjuvantation plus élevé. |
| Absorption d'énergie | Plus | Moins |
| Chargement de fatigue | Ils montrent une durée de vie plus longue | Ils présentent une durée de vie plus courte |
| Exemples | Cuivre, acier doux, caoutchouc, aluminium et la plupart des plastiques | Fonte, pierre, céramique (comme le ciment, le verre, le béton, etc.), glace |
| Opérations de formage | Tels que le laminage, le pliage, le forgeage, etc., peuvent être formés sur des matériaux | Elle ne peut pas être réalisée sur les matériaux. Par exemple – La fonte ne peut pas être étirée en fils |
| Module d'Young | Il montre le faible module | Il montre le module élevé |
| Comportement à la fracture | Tendance à subir une striction avant la fracture | La fracture survient brutalement et sans déformation significative |
- https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0142112318301208
- https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0142112309000073
Dernière mise à jour : 03 septembre 2023
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Piyush Yadav a passé les 25 dernières années à travailler comme physicien dans la communauté locale. C'est un physicien passionné par l'idée de rendre la science plus accessible à nos lecteurs. Il est titulaire d'un baccalauréat en sciences naturelles et d'un diplôme d'études supérieures en sciences de l'environnement. Vous pouvez en savoir plus sur lui sur son page bio.
