Duttilità

La duttilità è la misura della capacità di un materiale solido di subire deformazioni plastiche macroscopiche sotto l’azione di uno sforzo di trazione prima di arrivare a frattura (a differenza della malleabilità, che si riferisce a sforzi di compressione).

Sulla curva sforzo-deformazione ingegneristica, un materiale duttile presenta un’estesa regione plastica tra il limite di snervamento e il carico di rottura, seguita dal fenomeno della strizione. La duttilità si valuta quantitativamente tramite due parametri principali misurati post-rottura sul provino:

1. Allungamento percentuale a rottura ($A\%$ o $e_f$): $$A\% = \frac{L_f - L_0}{L_0} \times 100$$ dove $L_0$ è la lunghezza iniziale (base di misura) e $L_f$ la lunghezza finale dopo la rottura.
2. Strizione percentuale a rottura ($Z\%$ o $q$): $$Z\% = \frac{S_0 - S_f}{S_0} \times 100$$ dove $S_0$ è la sezione iniziale e $S_f$ la sezione finale nel punto di rottura.

Un alto livello di duttilità garantisce tenacità e un notevole assorbimento di energia prima del collasso. Strutturalmente, questo rappresenta un inestimabile margine di sicurezza: a differenza della frattura fragile (improvvisa, tipica del vetro, della ceramica o della ghisa bianca), la crisi duttile (es. nell’acciaio a basso tenore di carbonio) fornisce estesi preavvisi visivi (grosse inflessioni o deformazioni) che permettono di identificare il sovraccarico e allontanarsi dall’edificio o macchina prima del cedimento catastrofico.