![\"difference-between-very-ductile\"](\"https:\/\/chiggofactory.com\/wp-content\/uploads\/2025\/09\/difference-between-very-ductile.jpg\")
<\/figure>\n\n\n\nLa fragilidad en la ciencia de los materiales se refiere a la tendencia de un material a fracturarse con poca o ninguna deformaci\u00f3n pl\u00e1stica de antemano. En pocas palabras, un material quebradizo no se dobla ni se extiende mucho, se rompe. Si intenta doblar un objeto quebradizo, se agrietar\u00e1 o se romper\u00e1 casi de inmediato en lugar de sufrir deformaci\u00f3n pl\u00e1stica. Esto es lo contrario deductilidad<\/a>, la capacidad de un material para mantener una deformaci\u00f3n pl\u00e1stica significativa (por ejemplo, ser arrastrado al cable o doblado) antes de fallar. Los metales altamente d\u00factiles (como el cobre u oro) pueden doblarse, estirarse o extenderse considerablemente, mientras que los materiales quebradizan (como el vidrio o la cer\u00e1mica) se fracturan despu\u00e9s de solo una peque\u00f1a tensi\u00f3n el\u00e1stica.<\/p>\n\n\n\n Comparar la fragilidad y la ductilidad se reduce a cu\u00e1nto puede deformarse pl\u00e1sticamente antes de la fractura. Un material quebradizo tiene una ductilidad muy baja y alcanza su punto de ruptura con una peque\u00f1a tensi\u00f3n; uno d\u00factil puede mantener una deformaci\u00f3n pl\u00e1stica significativa. En los metales, una regla general com\u00fan es que el alargamiento en la ruptura \u2272 ~ 5% a menudo se llamafr\u00e1gil<\/strong>, mientras que \u2273 ~ 5% se considerad\u00factil<\/strong>(dependiente del material y la prueba; la cer\u00e1mica y el vidrio son t\u00edpicamente muy por debajo del 1%). Pr\u00e1cticamente, los materiales fr\u00e1giles dan poca advertencia: no se doblan o el cuello visiblemente antes de romperse. EnCurva de tensi\u00f3n -tensi\u00f3n<\/a>, los materiales d\u00factiles muestran rendimiento y una larga regi\u00f3n pl\u00e1stica, mientras que los materiales quebradizan son casi lineales el\u00e1sticos hasta una fractura abrupta con una plasticidad m\u00ednima.<\/p>\n\n\n\n Tenacidad<\/strong>describe la energ\u00eda que un material se absorbe antes de fracturarse (piense: el \u00e1rea bajo una curva de tensi\u00f3n -deformaci\u00f3n). Por lo general, aumenta cuando un material combina alta resistencia y buena ductilidad; No es el estricto \"opuesto\" de la fragilidad. Un neum\u00e1tico de goma es dif\u00edcil porque se deforma y absorbe el impacto; El vidrio recocido es fr\u00e1gil porque no puede deformarse pl\u00e1sticamente, por lo que un golpe afilado puede hacer que se agrieta.<\/p>\n\n\n\n Dureza<\/a><\/strong>es un concepto diferente: es la resistencia al rascado y la sangr\u00eda localizada. Un material puede ser extremadamente duro pero quebradizo. Diamond, por ejemplo, se resiste a rascar pero, sin plasticidad, puede darle un golpe o escindir bajo un golpe agudo. Por el contrario, algo relativamente suave (como el caucho) puede resistir el agrupamiento del impacto porque puede deformarse. En resumen, la dureza se refiere a la resistencia a la deformaci\u00f3n localizada, mientras que la fragilidad describe el comportamiento de la fractura.<\/p>\n\n\n\n Muchos materiales cotidianos e industriales exhiben un comportamiento fr\u00e1gil. Aqu\u00ed hay algunos ejemplos y c\u00f3mo fallan bajo estr\u00e9s:<\/p>\n\n\n\n Vaso:<\/strong>El vidrio ordinario (como el vidrio de la ventana o un vaso para beber) es un material cl\u00e1sico quebradizo. Es muy duro y fuerte en compresi\u00f3n, pero bajo estr\u00e9s o impacto de tracci\u00f3n no puede deformarse pl\u00e1sticamente. Coloque un vaso en un piso duro y generalmente se fractura en fragmentos grandes y afilados. La falla es por propagaci\u00f3n de grietas: una vez que un peque\u00f1o defecto o punto de impacto inicia una grieta, corre a trav\u00e9s del vidrio casi sin deformaci\u00f3n pl\u00e1stica. Esta fragilidad proviene de su estructura: la red de s\u00edlice es r\u00edgida y amorfa, y a diferencia de los metales no hay dislocaciones m\u00f3viles para aliviar el estr\u00e9s. Curiosamente, los tratamientos especiales pueden cambiar la forma en que se rompe el vidrio, por ejemplo, el vidrio templado, producido por el tratamiento t\u00e9rmico para introducir tensiones de compresi\u00f3n de superficie, todav\u00eda es fr\u00e1gil pero tiende a romperse en piezas peque\u00f1as y rectas como dados (por lo tanto, \"vidrio de seguridad\"). El vidrio laminado, utilizado en parabrisas, une dos capas de vidrio a una capa intermedia de pl\u00e1stico (generalmente PVB), por lo que cuando las grietas forman la capa intermedia mantienen las piezas juntas. Estos tratamientos mitigan el modo de falla, pero fundamentalmente el vidrio falla al agrietarse, no doblarse.<\/p>\n\n\n\n Cer\u00e1mica:<\/strong>Las cer\u00e1micas son igualmente fr\u00e1giles. Gire un jarr\u00f3n de cer\u00e1mica de un estante y se astillar\u00e1 o romper\u00e1 en lugar de abolladuras. Estructuralmente, las cer\u00e1micas se unen i\u00f3nicamente y\/o covalentemente y a menudo son policristalinos (la porcelana tambi\u00e9n contiene una fase vidriosa). En una placa de porcelana, por ejemplo, la red at\u00f3mica es r\u00edgida; Cuando est\u00e1 estresado, los planos at\u00f3micos no pueden deslizarse f\u00e1cilmente. En los s\u00f3lidos i\u00f3nicos, un peque\u00f1o cambio trae iones cargados como un lado al otro, repelen fuertemente y se inicia una grieta. Debido a que el movimiento de dislocaci\u00f3n es limitado y los enlaces son direccionales, la cer\u00e1mica tiene alta dureza y resistencia a la compresi\u00f3n, pero tienden a romperse bajo tensi\u00f3n o flexi\u00f3n. Cuando fallan, las superficies de fractura generalmente est\u00e1n limpias y facetadas a lo largo de los planos de cristal (escisi\u00f3n). Un mosaico de cer\u00e1mica cargado m\u00e1s all\u00e1 de su capacidad desarrolla grietas que se propagan a trav\u00e9s del cuerpo y se rompen con una fractura limpia y de vidrio, pr\u00e1cticamente sin rendimiento visible.<\/p>\n\n\n\n Hierro fundido (especialmente hierro fundido gris):<\/strong>El hierro fundido es un metal, pero ciertas calificaciones son notoriamente fr\u00e1giles. Si alguna vez has visto un viejo bloque de motor de hierro fundido o una grieta de tuber\u00eda de hierro fundido, has sido testigo de fractura quebradiza. El hierro fundido gris (llamado as\u00ed por el color gris de su superficie de fractura) tiene un contenido de carbono relativamente alto; El carbono forma copos de grafito distribuidos por toda la matriz de hierro. Estas copos se comportan como grietas internas y concentradores de estr\u00e9s fuertes, por lo que el metal no puede estirarse mucho antes de que se rompa. Como resultado, el hierro fundido es muy fuerte en compresi\u00f3n (cuando se admite uniformemente) pero puede fallar repentinamente en tensi\u00f3n o bajo impacto. En contraste, el hierro d\u00factil (nodular) es un hierro fundido modificado en el que se induce el grafito a formar n\u00f3dulos esf\u00e9ricos (t\u00edpicamente a trav\u00e9s del tratamiento con magnesio); Es mucho menos fr\u00e1gil y se deformar\u00e1 bajo un impacto en lugar de romperse. Discutiremos esto m\u00e1s a fondo en la secci\u00f3n de dise\u00f1o.<\/p>\n\n\n\n Concreto:<\/strong>El concreto puede parecer s\u00f3lido y como una roca (y lo es), pero es otro ejemplo de un material fr\u00e1gil. Bajo compresi\u00f3n, el concreto es muy fuerte y puede transportar cargas muy grandes. Sin embargo, bajo tensi\u00f3n (tracci\u00f3n o flexi\u00f3n), el concreto liso se agrieta f\u00e1cilmente. La combinaci\u00f3n de pasta de cemento y agregado mineral duro forma una matriz r\u00edgida con una capacidad muy limitada para fluir pl\u00e1sticamente, por lo que las peque\u00f1as cepas de tracci\u00f3n abren microcracks que se unen r\u00e1pidamente. Es por eso que el concreto reforzado es tan com\u00fan: la refuerzo de acero est\u00e1 incrustada para llevar tensi\u00f3n y agregar ductilidad (y tenacidad). El acero puede ceder y estirarse, manteniendo la secci\u00f3n unida y proporcionando advertencia, cracks se forman y se ampl\u00eda gradualmente, en lugar de un colapso repentino de fr\u00e1gil.<\/p>\n\n\n\n Otros materiales fr\u00e1giles:<\/strong>Hay muchos otros ejemplos. Los aceros de herramientas de carbono alto o altamente endurecido pueden ser fr\u00e1giles si no templados. Un archivo o una cuchilla de cuchillo muy dura puede romperse cuando se dobla porque el carbono y la dureza m\u00e1s altos reducen la ductilidad. El grafito, como en el l\u00e1piz \"plomo\", es fr\u00e1gil: su estructura en capas permite que los planos se deslicen para dejar una marca, pero el palo se rompe f\u00e1cilmente bajo una fuerza modesta. Algunos pol\u00edmeros tambi\u00e9n son fr\u00e1giles. El poliestireno (el pl\u00e1stico r\u00edgido utilizado en cubiertos desechables y cajas de CD antiguas) tiende a romperse en lugar de doblarse.<\/p>\n\n\n\n Para comprender la fragilidad, ayuda a ver lo que sucede dentro de un material a las escalas micro y at\u00f3micas. Los materiales difieren en sus enlaces at\u00f3micos y microestructuras, y estas diferencias determinan c\u00f3mo responden al estr\u00e9s.<\/p>\n\n\n\n En metales cristalinos, la uni\u00f3n met\u00e1lica delocalizada y las dislocaciones m\u00f3viles normalmente permiten el flujo de pl\u00e1stico. Cuando el deslizamiento es f\u00e1cil, el estr\u00e9s redistribuye y las puntas de las grietas se rompen. Donde la uni\u00f3n es altamente direccional o el cristal ofrece pocos sistemas de deslizamiento operables, la plasticidad est\u00e1 restringida; El estr\u00e9s se concentra hasta que una grieta se nuclee y se propaga.<\/p>\n\n\n\n La microestructura luego decide c\u00f3mo crece esa grieta. Las inclusiones agudas, las segundas fases duras, los poros o las interfaces d\u00e9biles act\u00faan como sitios de lanzamiento y v\u00edas para grietas. La temperatura y la tasa de deformaci\u00f3n tambi\u00e9n son las temperaturas m\u00e1s bajas o las tasas de deformaci\u00f3n m\u00e1s altas reducen la plasticidad, empujando el comportamiento hacia la fractura fr\u00e1gil. El medio ambiente puede inclinar el equilibrio: el hidr\u00f3geno at\u00f3mico acelera el agrietamiento, mientras que la degradaci\u00f3n del l\u00edmite de grano (por ejemplo, corrosi\u00f3n intergranular o segregaci\u00f3n de impureza) reduce la cohesi\u00f3n a lo largo de los l\u00edmites.<\/p>\n\n\n\n En pocas palabras, la fragilidad emerge cuando el alojamiento de pl\u00e1stico es escaso y las fuerzas de conducci\u00f3n de grietas dominan. Si un material no puede mover las dislocaciones libremente o disipar la energ\u00eda en la punta de la grieta, la falla es repentina y da poca advertencia.<\/p>\n\n\n\n Dado que la fragilidad se trata del comportamiento de un material bajo estr\u00e9s (fractura con poca deformaci\u00f3n), no hay un solo \"n\u00famero de fragilidad\" que pueda buscar como densidad o punto de fusi\u00f3n; En cambio, los ingenieros lo caracterizan indirectamente utilizando pruebas de ductilidad, resistencia a la fractura y energ\u00eda de impacto.<\/p>\n\n\n\n Una de las formas est\u00e1ndar de medir el comportamiento quebradizo es una prueba de tracci\u00f3n. Se extrae un esp\u00e9cimen de hueso del perro mientras se registra el estr\u00e9s y la tensi\u00f3n para generar una curva de tensi\u00f3n-deformaci\u00f3n. Una respuesta fr\u00e1gil es un camino el\u00e1stico casi lineal a la fractura repentina, con poca o ninguna regi\u00f3n de rendimiento. Dos indicadores r\u00e1pidos, elgaci\u00f3n en la ruptura y la reducci\u00f3n del \u00e1rea, son medidas de ductilidad (e inversamente indican la fragilidad). Un material quebradizo mostrar\u00e1 una baja alargamiento y una reducci\u00f3n m\u00ednima del \u00e1rea (poco o ning\u00fan cuello). Para los metales, la configuraci\u00f3n de la prueba y los informes siguen a ASTM E8.<\/p>\n\n\n\n En una prueba de impacto en V de Charpy, una barra con muescas se ve afectada por un p\u00e9ndulo oscilante y la p\u00e9rdida en la energ\u00eda del p\u00e9ndulo (a partir del cambio en la altura del swing) se registra como la energ\u00eda absorbida en Joules (J). La energ\u00eda baja absorbida indica una respuesta fr\u00e1gil; La alta energ\u00eda indica resistencia. Debido a que el resultado depende del tama\u00f1o de la muestra y la geometr\u00eda de muesca, la energ\u00eda Charpy se usa mejor para comparaciones y estudios de temperatura, no como una constante de material fundamental. La ejecuci\u00f3n de la prueba a m\u00faltiples temperaturas mapea la transici\u00f3n d\u00factil a fr\u00e1gil. Los ingenieros tambi\u00e9n leen la superficie de la fractura: las caracter\u00edsticas brillantes, facetadas\/de escisi\u00f3n sugieren fractura quebradiza, mientras que una apariencia aburrida y fibrosa indica una ruptura d\u00factil.<\/p>\n\n\n\n Otra medida clave es la dureza de la fractura de deformaci\u00f3n de plano (kBeer<\/sub>), un par\u00e1metro de mec\u00e1nica de fractura que cuantifica la resistencia de un material al crecimiento de las grietas. Se determina a partir de las pruebas de precisi\u00f3n en muestras previas a la crack y representa el factor cr\u00edtico de intensidad de estr\u00e9s en el que una grieta comienza a extenderse. Los materiales quebradizos tienen K bajoBeer<\/sub>y por lo tanto, la mala tolerancia a la falla: las grietas menores pueden causar fallas en un estr\u00e9s relativamente bajo, mientras que los materiales d\u00factiles resistentes tienen k altasBeer<\/sub>y puede contundir o arrestar grietas. Los ingenieros usan datos de fractura de tensi\u00f3n para establecer tama\u00f1os de defectos permitidos y dise\u00f1ar contra fractura repentina en el servicio.<\/p>\n\n\n\n Debido a que la fragilidad puede conducir a fallas repentinas y catastr\u00f3ficas, los ingenieros han desarrollado estrategias para lidiar con ella, ya sea seleccionando diferentes materiales o modificando materiales y dise\u00f1os para que el comportamiento quebradizo sea menos peligroso.<\/p>\n\n\n\n La forma m\u00e1s sencilla de evitar fallas fr\u00e1giles es elegir un material m\u00e1s d\u00factil para piezas en tensi\u00f3n, flexi\u00f3n o impacto. Los dise\u00f1adores estructurales a menudo favorecen los aceros o las aleaciones de aluminio que ceder\u00e1n y doblar\u00e1n antes de romperse. Cuando se requieren propiedades como la alta dureza, la capacidad de alta temperatura o el comportamiento el\u00e9ctrico espec\u00edfico, apuntando a opciones inherentemente fr\u00e1giles (por ejemplo, cer\u00e1mica t\u00e9cnica, vidrio de visualizaci\u00f3n), los ingenieros mejoran la tenacidad a trav\u00e9s del procesamiento. En los aceros, las microestructuras altas de carbono son muy duras pero fr\u00e1giles; El templado intercambia un poco de dureza para una gran ganancia en la dureza. El hierro fundido ofrece otro caso: el hierro gris es quebradizo debido al grafito de escamas; Agregar peque\u00f1as cantidades de Mg o CE produce hierro d\u00factil (nodular) con grafito esferoidal, reduciendo las concentraciones de estr\u00e9s y mejora notablemente la ductilidad y la resistencia al impacto.<\/p>\n\n\n\n La combinaci\u00f3n de una matriz fr\u00e1gil con una fase m\u00e1s d\u00factil aumenta la dureza. El concreto reforzado combina concreto (fr\u00e1gil) con barras de barra de acero (d\u00factil) para que la secci\u00f3n pueda transportar tensi\u00f3n y evitar un colapso repentino. Del mismo modo, los pol\u00edmeros reforzados con fibra y los compuestos de la matriz de cer\u00e1mica incrustan el vidrio, el carbono o las fibras de aramida que unen grietas, desv\u00edan las rutas y retiran, aumentando la energ\u00eda requerida para el crecimiento de las grietas (mayor resistencia a la fractura).<\/p>\n\n\n\n Reducir los concentradores de tensi\u00f3n evitando esquinas y muescas afiladas; Use filetes generosos. Agregue grosor o costillas donde las cargas sean m\u00e1s altas: una l\u00e1mina de vidrio delgada se rompe mucho m\u00e1s f\u00e1cilmente que un panel grueso. Para la cer\u00e1mica y el vidrio, inducir la compresi\u00f3n de la superficie (por ejemplo, templado) aumenta la dureza aparente al requerir un mayor estr\u00e9s por tracci\u00f3n para comenzar una grieta. Debido a que las piezas fr\u00e1giles ofrecen poca advertencia, los dise\u00f1adores tambi\u00e9n usan factores de seguridad m\u00e1s altos y programan inspecciones regulares; En aeroespacial, por ejemplo, los componentes que pueden comportarse de manera fr\u00e1gil se verifican con rayos X o ultrasonido para grietas internas.<\/p>\n\n\n\n La temperatura y el medio ambiente cambian c\u00f3mo se deforman los materiales y la fractura. Si una aleaci\u00f3n se vuelve fr\u00e1gil a bajas temperaturas, establezca una temperatura m\u00ednima de servicio o seleccione una calificaci\u00f3n A con una temperatura de transici\u00f3n d\u00factil a fr\u00e1gil m\u00e1s baja para climas fr\u00edos. Del mismo modo, si la camioneta de hidr\u00f3geno es un riesgo (fragilidad de hidr\u00f3geno en aceros de alta resistencia), use recubrimientos preventivos y procesos que minimicen la carga y realicen un hornear (eliminaci\u00f3n t\u00e9rmica) para expulsar el hidr\u00f3geno absorbido.<\/p>\n\n\n\n En aplicaciones cr\u00edticas, suponga que las grietas pueden formar y dise\u00f1ar rutas de carga redundantes y caracter\u00edsticas a prueba de fallas. Los parabrisas laminados usan una capa intermedia de pl\u00e1stico (por ejemplo, PVB) para que si el vidrio se agrieta, los fragmentos permanecen unidos en lugar de convertirse en fragmentos peligrosos. Los recipientes a presi\u00f3n y las tuber\u00edas pueden incorporar arrugadores de grietas o construcci\u00f3n en capas\/segmentada, por lo que una grieta de carrera r\u00e1pida pierde la fuerza impulsora y se detiene. El objetivo es simple: evitar que una sola grieta fr\u00e1gil se cascada en una falla catastr\u00f3fica.<\/p>\n\n\n\n Hemos visto que la fragilidad es esencialmente una falta de ductilidad y dureza: materiales como vidrio, cer\u00e1mica, concreto y hierro fundido pueden soportar cargas hasta un punto, luego fallar abruptamente. Los ingenieros y cient\u00edficos siguen elevando los umbrales para una falla fr\u00e1gil: desarrollar aleaciones y compuestos m\u00e1s duros, mejorar la ductilidad a trav\u00e9s del procesamiento y dise\u00f1ar estructuras que resisten la falla de una sola crack.<\/p>\n\n\n\n Si est\u00e1 trabajando en un dise\u00f1o que usa materiales fr\u00e1giles, ha venido al lugar correcto. En Chiggo, nuestros expertos en fabricaci\u00f3n trabajan en una amplia gama de materiales y ofrecenMecanizado CNC<\/a>, Impresi\u00f3n 3D, moldeo por inyecci\u00f3n yFabricaci\u00f3n de chapa<\/a>. 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Brittle es un t\u00e9rmino de ciencia de materiales: un material de material con poca deformaci\u00f3n pl\u00e1stica (baja ductilidad\/dureza), t\u00edpicamente por un r\u00e1pido crecimiento de crack; Es independiente de la dureza y la rigidez.<\/p>\n\n\n\n Imagine dejar caer su taza de caf\u00e9 favorita en el piso de la cocina, se rompe en piezas afiladas. Ahora imagine que una pantalla de pantalla de un tel\u00e9fono inteligente se mueve despu\u00e9s de una ca\u00edda, o un agrietamiento de pared de concreto no reforzado durante un terremoto. Estos ejemplos cotidianos destacan la fragilidad, una […]<\/p>\n","protected":false},"author":2,"featured_media":3950,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"inline_featured_image":false,"footnotes":""},"categories":[13],"tags":[],"class_list":["post-3947","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-material"],"yoast_head":"\nFRACTIVE versus ductilidad, dureza y dureza<\/h3>\n\n\n\n
![\"brittle-vs-ductile-material\"](\"https:\/\/chiggofactory.com\/wp-content\/uploads\/2025\/09\/brittle-vs-ductile-material.webp\")
<\/figure>\n\n\n\nEjemplos de materiales fr\u00e1giles y c\u00f3mo fallan<\/h2>\n\n\n\n
![\"brittle-metal\"](\"https:\/\/chiggofactory.com\/wp-content\/uploads\/2025\/09\/brittle-metal-1.webp\")
<\/figure>\n\n\n\n\u00bfPor qu\u00e9 algunos materiales son fr\u00e1giles?<\/h2>\n\n\n\n
![\"ductile-fracture-and-brittle-fracture\"](\"https:\/\/chiggofactory.com\/wp-content\/uploads\/2025\/09\/ductile-fracture-and-brittle-fracture.jpg\")
<\/figure>\n\n\n\n\u00bfC\u00f3mo medir o probar la fragilidad?<\/h2>\n\n\n\n
![\"brittleness-test\"](\"https:\/\/chiggofactory.com\/wp-content\/uploads\/2025\/09\/brittleness-test.png\")
<\/figure>\n\n\n\nC\u00f3mo prevenir una falla quebradiza en su dise\u00f1o<\/h2>\n\n\n\n
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Conclusi\u00f3n<\/h2>\n\n\n\n
Preguntas frecuentes<\/h2>\n\n\n\n
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<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"