4.2 Duktilitet och bearbetbarhet

Ett material kan spricka vid deformation. Hur mycket ett material kan deformeras bestäms både av materialet och bearbetningsprocessen.

Duktilitet avser möjligheten att deformera ett material i en viss provningsmetod. Bearbetbarhet avser möjligheten att deformera ett material i en bearbetningsprocess. Om duktiliteten är låg kan man vänta sig att bearbetbarheten också är låg. Materialet har en tendens att spricka vid bearbetningen. Ett material tål betydligt större deformation utan att spricka om det utsätts för tryck, jämfört med om det utsätts för drag.

Vid bearbetning som valsning och smide utsätts materialet i huvudsak för tryck. Kanter som bredar fritt utsätts emellertid för drag och brister därför lätt. Stora sprickor i kanterna kallas brakor.

Duktiliteten påverkas av materialets temperatur. Normalt förbättras duktiliteten när temperaturen höjs. När temperaturen närmar sig smältpunkten försämras dock duktiliteten kraftigt. Orsaken är att områden med högre halter av föroreningar har lägre smältpunkt, och när dessa små områden med smälta deformeras, brister materialet. Ett stål med högre kolhalt har lägre smältpunkt än ett lågkolhaltigt stål. Detta medför att duktiliteten hos ett högkolhaltigt stål försämras vid lägre temperatur än hos ett lågkolhaltigt.

En tredje faktor som påverkar duktiliteten är om materialet är i gjuttillstånd eller i bearbetat tillstånd. Den rekristalliserade porfria strukturen efter varmbearbetning har avsevärt bättre duktilitet än den poriga grovkorniga strukturen efter gjutning. Det förekommer också att ämnen har sprickor efter gjutningen. Sprickor som når ut till ytan kommer att oxideras vid svalning efter gjutning och under värmning. Om dessa sprickor inte avlägsnas före bearbetningen, kan de fortsätta att växa vid bearbetningen.

Vid kallbearbetning ökar mängden dislokationer i materialet. Detta medför att hårdheten ökar, och att möjligheten till vidare deformation minskar.