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2024-02-17T17:29:08Z

Übergangsdehnrate: interlink

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{{Weiterleitungshinweis|Spröde|Zum Naturschutzgebiet siehe [[Spröde (Naturschutzgebiet)]].}}
[[Datei:Teller-tasse-bruch.png|mini|[[Rasterelektronenmikroskop|REM]]-Aufnahme eines spröden Bruches an einer [[C45E]]-[[Normalglühen|normalisierten]] Zugprobe.]]
[[Datei:Brittle v ductile stress-strain behaviour.png|mini|[[Spannungs-Dehnungs-Diagramm]]: Sprödbruch in Rot, Verformungsbruch in Grau]]

'''Sprödigkeit''' ist eine [[Werkstoffeigenschaft]], die das Versagens- bzw. Bruchverhalten beschreibt. Ein spröder [[Werkstoff]] lässt sich nur im geringen Maße [[Plastizität (Physik)|plastisch]] [[Verformung|verformen]], zeichnet sich folglich durch geringe [[Duktilität]] aus. Ein [[Sprödbruch]] erfolgt bei geringer [[Dehnung]] und meist nahe der [[Streckgrenze]]. Solche Materialien besitzen meist eine große [[Härte]]: [[Diamant]], [[Carbide]], [[Nitride]], [[Salze]], [[Keramik]]en und [[Glas]], aber z. B. auch [[Grauguss]] und [[Bakelit]]. Für [[Sprödmetalle]] gilt die [[Linear-elastische Bruchmechanik|Bruchmechanik spröder Materialien]]. Dagegen sind [[Duktilität|duktile]] Werkstoffe – darunter viele [[Metall]]e und [[Kunststoff]]e – vergleichsweise weit plastisch verformbar, bevor sie durch die [[Verformung]] brechen ([[Verformungsbruch]]).<ref>{{Literatur |Autor=Weißbach, Wolfgang |Titel=Werkstoffkunde : Strukturen, Eigenschaften, Prüfung |Auflage=16., überarbeitete Auflage |Verlag=Friedr. Vieweg & Sohn Verlag GWV Fachverlage GmbH |Ort=Wiesbaden |Datum=2007 |ISBN=978-3-8348-0295-8}}</ref>

Häufig wird sprödes oder duktiles Verhalten durch den [[Zugversuch]] oder den [[Druckversuch]] ermittelt. Die [[Zähigkeit]] ist ein Maß für die absorbierte Energie bis zum Bruch bzw. die eingeschlossene Fläche im [[Spannungs-Dehnungs-Diagramm]]. Auch wenn hohe Zähigkeit mit hoher Duktilität assoziiert wird, kann ein spröder Werkstoff zäher als ein duktiler Werkstoff sein.
[[Datei:A break in an aluminium casting (1).jpg|mini|Sprödbruch in einem Gussteil aus Aluminium]]

== Versprödung ==
[[Datei:Privileg Vierspur nt400 - pinch roller-0331.jpg|mini|Versprödete [[Andruckrolle]]]]
'''Versprödung''' eines Werkstoffes kann verschiedene Gründe und Ausprägungen haben. Einige Werkstoffe neigen zu chemischer oder physikalischer Versprödung und sind nur im Neuzustand oder nach einem Regenerationsprozess duktil.
* [[Kunststoff]]e können verspröden, wenn der [[Weichmacher]] aus ihnen entweicht. Das Entweichen wird durch Umweltfaktoren wie hohe Temperaturen oder starke Sonneneinstrahlung („[[Ultraviolettstrahlung|UV]]“) gefördert; dies geschieht schneller, wenn der [[Dampfdruck]] des Weichmachers steigt.
* Störungen im Kristallgitter: Unter dem Einfluss [[Ionisierende Strahlung|ionisierender Strahlung]] verspröden [[Eisen]] und [[Stahl]]. Durch [[Neutron]]en werden Eisen[[atom]]e von ihren [[Kristallgitter|Gitterplätzen]] gestoßen, wodurch es zu einer [[Kaskadeneffekt|Kaskade]] von [[Stoß (Physik)|Stößen]] kommt, die [[Cluster (Physik)|Cluster]] von [[Gitterfehler|Defekten im Gitter]] bilden.<ref>[https://www.faz.net/aktuell/wissen/physik-mehr/kernkraftwerke-reaktoren-unter-dauerbeschuss-11040330.html ''Reaktoren unter Dauerbeschuss.''] In: ''FAZ'', 22. September 2010.</ref>
* Einlagerung von [[Wasserstoff]] führt zu einem [[Einlagerungsmischkristall]] und [[Wasserstoffversprödung]] bei einigen [[Stahlsorte]]n. Das Besetzen von interstitiellen Plätzen im Kristall führt zu Gitterstörungen und dem Hemmen von Gleitsystemen.

=== Übergangstemperatur ===
Die Sprödigkeit der meisten Werkstoffe nimmt bei sinkender [[Temperatur]] zu. Die [[Übergangstemperatur]] ist diejenige, bei der die [[Elastizitätsgrenze]] die [[Bruchspannung]] übersteigt. Die [[Peierls-Spannung]] kann thermisch aktiviert überwunden werden, sodass die [[kritische Schubspannung]] mit zunehmender Temperatur abnimmt.<ref>{{Literatur |Autor=Gottstein, Günter |Titel=Materialwissenschaft und Werkstofftechnik Physikalische Grundlagen |Auflage=4., neu bearb. Aufl. |Ort=Berlin, Heidelberg |Datum=2014 |ISBN=978-3-642-36603-1 |Seiten=238}}</ref> Dies ist in Metallen, insbesondere [[Kubisches Kristallsystem|kubisch]] raumzentrierten und [[Hexagonales Kristallsystem|hexagonalen]] [[Kristallsystem]]en mit einem c/a Verhältnis zwischen 1,63 und 1,73, mit einer geringeren Anzahl an aktivierbaren [[Gleitebene]]n zu erklären. Diese Versprödung ist in kubisch flächenzentrierte Metalle oder [[Austenit (Phase)|austenitische Stähle]] weit weniger ausgeprägt. Typisch für Stähle sind Übergangstemperaturen von <math>T_U</math> zwischen −60 und 40 °C.

=== Übergangsdehnrate ===
Die Geschwindigkeit, mit der ein Werkstoff umgeformt wird, trägt zu dessen Versprödung bei.<ref>{{Literatur |Autor=Haasen, Peter |Titel=Physikalische Metallkunde |Auflage=Dritte, neubearbeitete und erweiterte Auflage |Ort=Berlin, Heidelberg |Datum= |ISBN=978-3-642-87849-7 |Seiten=287}}</ref> Die Dehnratensensitivität gibt an, wie stark die [[kritische Schubspannung]] von der [[Dehnrate]] abhängig ist. Metalle wie [[Aluminium]] oder [[Magnesium]] sind dehnratensensitiver als Stahl.

== Siehe auch ==

{{Wiktionary}}
* [[Sprödbruch]]

== Literatur ==
* {{Literatur
|Autor=[[Ferdinand Hessler]], F.J. Pisko
|Titel=Lehrbuch der Technischen Physik
|Auflage=3.
|Verlag=Wilhelm Braumüller
|Ort=Wien
|Datum=1866
|Online={{Google Buch |BuchID=Zm4tAAAAcAAJ |Band=1 |Seite=60 |Hervorhebung=Sprödigkeit}}
|Umfang=718}}

== Einzelnachweise ==
<references />

{{Normdaten|TYP=s|GND=4125198-2}}
{{SORTIERUNG: Sprodigkeit}}
[[Kategorie:Werkstoffeigenschaft (Festigkeitslehre)|Sprodigkeit]]

Sprödigkeit - Versionsgeschichte

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