Dayanıklılık; Kırılma (fracture toughness)

Kırık, bir katı parçanın stres sonucunda parçalanması prosesidir. Kırılma sürecinin başlıca iki aşaması vardır; çatlak oluşumu, çatlak yayılımı.

Kırılma dayanıklılığı, malzemede önceden varolan bir kusurun çoğalmasına yol açan stres miktarının bir göstergesidir. Kırılma başladığında minimum kesit alanı üzerindeki gerçek normal gerilim fracture gerilimidir. Pek çok malzemenin kırılma dayanıklılığı tayininde stres-intensite faktörü (K) denilen bir paramete kullanılır. Stres intensite (şiddeti) faktörü yükleme, krak boyutu ve yapısal geometrinin bir fonksiyonudur.
KI = s (p a b)1/2

KI = kırılma dayanıklılığı, s = uygulanan stres, a = krak uzunluğu, b = krak uzunluğu ve komponent geometre faktörüdür (her örnek için farklıdır).

Yumuşak (ductile) kırılma: Ductile malzemeler gözlenebilir plastik deformayona uğrar ve kırılmadan önce önemli derecede enerji absorblar. Yumuşak kırılma sonucunda bir çatlak meydana gelir ve stres arttıkça çatlak ilerler.

Kırılgan (brittle) kırılma: Kırılgan kırılmada plastik deformasyon çok düşüktür ve kırılmadan önce enerji absorpsiyonu azdır. Oluşan bir çatlak, stresin artmasına gerek kalmadan hızla büyür. Kırılgan çatlak, uygulanan stres yönüne diktir.


Gerilim-gevşeme diyagramında kırılma dayanıklığı tanımları