نمایش مبدأ برای تردی

{{DISPLAYTITLE:تردی}}
[[پرونده:Cast iron tensile test.JPG|بندانگشتی|شکستِ تردِ چدن]]
در علم‌مواد، به ماده ای شکست آن بدون ورود به منطقه [[موم‌سانی|پلاستیک]] اتفاق می‌افتد. مواد ترد، حتی در موادی با [[استحکام تسلیم|استحکام]] بالا، انرژی کمی پیش از شکستن جذب می‌کنند. [[سرامیک]]‌ها، [[شیشه]]‌ها و برخی از [[پلیمر]]ها، مانند [[پلی‌استایرن]]، ترد محسوب می‌شوند. بسیاری از [[فولاد]]ها، بسته به ترکیب و فرایند ساخت، نیز در دماهای پایین ترد می‌شکنند.

مواد ترد، با تغییر شکل کم، مقاومت پایین در برابر [[ضربه (فیزیک)|ضربه]] و [[ارتعاش|ارتعاشات]]، [[مقاومت فشاری|استحکام فشاری]] بالا و [[مقاومت کششی نهایی|استحکام کششی]] کم شناخته می‌شوند.<ref>{{یادکرد وب|عنوان=Brittleness - an overview {{!}} ScienceDirect Topics|نشانی=https://www.sciencedirect.com/topics/materials-science/brittleness|وبگاه=www.sciencedirect.com|بازبینی=2019-06-19}}</ref>

تردی خاصیتی مستقل مانند [[چگالی]] یا [[نقطه جوش|دمای‌جوش]] نیست که بتوان مقدار آن را [[اندازه‌گیری|اندازه]] گرفت، در واقع توافقی برای نحوه اندازه‌گیری آن وجود ندارد.

== تفاوت‌های مواد ترد و [[چکش‌خوار]] ==
[[پرونده:Brittle v ductile stress-strain behaviour.png|جایگزین=|بندانگشتی|مقایسه نمودار تنش-کرنش، برای مواد ترد و چکش‌خوار]]
تفاوت مواد ترد و چکش‌خوار از [[ریزساختار]] آنها ناشی می‌شود؛ در مواد چکش‌خوار پیوندها، اکثراً به صورت [[پیوند فلزی]] است که اجازه لغزش صفحات و در نتیجه آن تغییر شکل جسم را می‌دهد، در مقابل، اکثر مواد ترد دارای [[پیوند یونی]] بوده و صفحات امکان لغزش و تغییر شکلی وجود ندارد.

از تفاوت‌های مواد چکش‌خوار و ترد می‌توان به موارد زیر اشاره کرد.<ref>{{یادکرد وب|عنوان=Difference Between Ductile Material and Brittle Material|نشانی=http://www.difference.minaprem.com/solid/difference-between-ductile-material-and-brittle-material/|وبگاه=difference.minaprem.com|بازبینی=2019-06-19|کد زبان=en-US}}</ref>
* مواد ترد، بدون هیچ‌گونه نشانه‌ای و ناگهانی می‌شکنند ولی مواد چکش‌خوار در برابر تنش کششی، ابتدا گلویی(Necking) زده و سپس می‌شکنند.
* به هنگام کشش، مواد ترد انرژی بسیار کمی جذب می‌کنند ولی مواد چکش‌خوار انرژی زیادی را، معادل با سطح زیر نمودارِ تنش-کرنش، به هنگام شکستن جذب می‌کنند.
* مواد ترد، مقاومت کمتری نسبت به مواد چکش‌خوار، دربرابر خستگی دارند و در برابر بارهایی که موجب شکست از طریق خستگی می‌شوند، زودتر دچار شکست می‌شوند.
* مواد ترد در برابر فرایندهای شکل‌دهی دچار شکست می‌شوند؛ به عنوان مثال نمی‌توان آنها را به شکل مفتول درآورد. در حالیکه مواد چکش‌خوار برای انواع فرایندهای شکل‌دهی، مانند [[فرایند کشش|کشش]]، [[خمش]]، [[نورد]] یا [[آهنگری (متالورژی)|آهنگری]]، مناسب هستند.<ref>Mechanics of Materials, 7th Edition, Ferdinand P. Beer, E. Russell Johnston Jr. , John T. DeWolf , David F. Mazurek</ref>

== گذار از چکش‌خواری به تردی ==
در دمای پایین، برخی از فلزات که می‌توانند در [[دمای اتاق]] چکش‌خوار باشند، ترد می‌شوند. این تبدیل، کاملاً وابسته ترکیبات فلزات است. [[فولاد]]، پراستفاده‌ترین فلزی است که این رفتار را از خود نشان می‌دهد. برای برخی از فلزات دمای گذار، تقریباً برابر با ۰ درجه [[سلسیوس]] است؛ در نتیجه در زمستان ممکن است بعضی از [[سازه فولادی|سازه‌های‌فولادی]] به راحتی تخریب شوند.

این پدیده در طول تاریخ موجب فجایع بزرگی شده‌است. معروف‌ترین آنها غرق‌شدن [[آرام‌اس تایتانیک|کشتی تایتانیک]] بوده‌است؛ دلیل اصلی این اتفاق شکست ترد بدنه فولادی این کشتی بوده‌است، چرا که دمای آب در آن نقطه کمتر دمای گذار فولاد بوده‌است.<ref>{{یادکرد وب|عنوان=2:Ductile to Brittle Transition {{!}} School of Materials Science and Engineering|نشانی=http://www.materials.unsw.edu.au/tutorials/online-tutorials/2ductile-brittle-transition|وبگاه=www.materials.unsw.edu.au|بازبینی=2019-06-19}}</ref>

== تأثیر [[ساختار بلوری|ساختار کریستالی]] بر تردی ==
تغییر شکل اجسام ناشی از حرکت [[ناکاملی بلوری|عیوب کریستالی]] در ساختار بلوری آنهاست. این حرکت بر روی صفحات و در راستای صفحاتی رخ می‌دهد که بیشترین تراکم اتمی را داشته باشند (صفحات و جهات Close-Packed)، این صفحات معمولاً بیشترین فاصله بین-صفحه‌ای را دارند و برای لغزش صفحات گزینه مناسب‌تری هستند.

هنگامی که فلزی تغییر شکل می‌دهد، نا به جایی‌ها شروع به حرکت بر روی صفحات لغزش می‌کنند؛ هر چه تعداد این صفحات و جهات لغزش کمتر باشد، جسم تردتر خواهد بود.

=== ساختار FCC ===
این ساختار به ازای سلول واحد کریستالی، دارای ۱۲ سیستم لغزش است، تعداد بالای سیستم‌های لغزش در این ساختار، موجب قابلیت بالای چکش‌خواری در فلزات دارای این ساختار می‌شود.

=== ساختار HCP ===
بر خلاف FCC، این ساختار فقط دارای ۳ سیستم برای لغزش است. به همین دلیل موادی کریستالی با این ساختار دارند، به مراتب تردتر از موادی با ساختار FCC و BCC هستند.

=== ساختار BCC ===
این ساختار دارای ۱۲ سیستم اصلی برای لغزش است؛ ولی به دلیل عدم وجود صفحات Close-Packed و فقط یک جهت Close-Packed، این ۱۲ سیستم لغزش چکش‌خواری بالایی را در مقایسه با مواد FCC فراهم نمی‌کنند.

== تأثیر عملیات [[کرنش سختی|کار سختی]] بر روی تردی مواد ==
[[پرونده:Rock plasticity compression plain.svg|بندانگشتی]]
همان‌گونه که گفته شد تردی ناتوانی جسم در جذب تغییر شکل پلاستیک است؛ از سوی دیگر سخت‌سازی عبارت است از انجام عملیاتی برای افزایش [[استحکام تسلیم]]. در عملیات کارسختی، با انجام کشش بر روی جسم تا مقدار تنشی بیشتر از استحکام تسلیم، تغییر شکل پلاستیک در جسم به‌وجود آورده می‌شود. بعد از برداشته شدن نیرو، درصدی از تغییر شکل جسم، <math>\varepsilon_p</math>، به حالت اولیه برمیگردد و بخشی از آن، <math>\varepsilon_e</math>، در جسم باقی می‌ماند. حال اگر دوباره جسم تحت کشش قرار گیرد، مسیری معادل با مسیر خط چین قرمز در را طی می‌کند و در نتیجه در این حالت حداکثر [[کرنش]] پلاستیکی که جسم می‌تواند داشته باشد، به اندازه <math>\varepsilon_p</math>کمتر از حالت پیش از انجام عملیات خواهد بود و این خود به معنای کاهش چکش خواری و افزایش تردی جسم است.<ref>Callister, William D (2007). ''Materials science and engineering: an introduction'' (7 ed.)</ref>

== جستارهای وابسته ==
{{جستارهای وابسته|سفتی|چقرمگی|شکل‌پذیری|استحکام تسلیم|6=سختی برینل|7=آزمون ضربه شارپی|8=آزمون کشش|9=عملیات حرارتی}}

== منابع ==
{{پانویس}}

[[رده:علم مواد]]
[[رده:مکانیک محیط‌های پیوسته]]
[[رده:خواص فیزیکی مواد]]