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<!DOCTYPE html>

<title>Sprödigkeit</title>

</head>

<h1 id="firstHeading" class="firstHeading mw-first-heading"><span class="mw-page-title-main">Sprödigkeit</span></h1>

</header>

</div>

<p><b>Sprödigkeit</b> ist eine <a href="Werkstoffeigenschaft" class="mw-redirect" title="Werkstoffeigenschaft">Werkstoffeigenschaft</a>, die das Versagens- bzw. Bruchverhalten beschreibt. Ein spröder <a href="Werkstoff" title="Werkstoff">Werkstoff</a> lässt sich nur im geringen Maße <a href="Plastizit%C3%A4t_(Physik)" title="Plastizität (Physik)">plastisch</a> <a href="Verformung" title="Verformung">verformen</a>, zeichnet sich folglich durch geringe <a href="Duktilit%C3%A4t" title="Duktilität">Duktilität</a> aus. Ein <a href="Spr%C3%B6dbruch" title="Sprödbruch">Sprödbruch</a> erfolgt bei geringer <a href="Dehnung" title="Dehnung">Dehnung</a> und meist nahe der <a href="Streckgrenze" title="Streckgrenze">Streckgrenze</a>. Solche Materialien besitzen meist eine große <a href="H%C3%A4rte" title="Härte">Härte</a>: <a href="Diamant" title="Diamant">Diamant</a>, <a href="Carbide" title="Carbide">Carbide</a>, <a href="Nitride" title="Nitride">Nitride</a>, <a href="Salze" title="Salze">Salze</a>, <a href="Keramik" title="Keramik">Keramiken</a> und <a href="Glas" title="Glas">Glas</a>, aber z. B. auch <a href="Grauguss" class="mw-redirect" title="Grauguss">Grauguss</a> und <a href="Bakelit" title="Bakelit">Bakelit</a>. Für <a href="Spr%C3%B6dmetalle" title="Sprödmetalle">Sprödmetalle</a> gilt die <a href="Linear-elastische_Bruchmechanik" title="Linear-elastische Bruchmechanik">Bruchmechanik spröder Materialien</a>. Dagegen sind <a href="Duktilit%C3%A4t" title="Duktilität">duktile</a> Werkstoffe – darunter viele <a href="Metall" class="mw-redirect" title="Metall">Metalle</a> und <a href="Kunststoff" title="Kunststoff">Kunststoffe</a> – vergleichsweise weit plastisch verformbar, bevor sie durch die <a href="Verformung" title="Verformung">Verformung</a> brechen (<a href="Verformungsbruch" title="Verformungsbruch">Verformungsbruch</a>).<sup id="cite_ref-1" class="reference"><a href="#cite_note-1"><span class="cite-bracket">[</span>1<span class="cite-bracket">]</span></a></sup>

</p><p>Häufig wird sprödes oder duktiles Verhalten durch den <a href="Zugversuch" title="Zugversuch">Zugversuch</a> oder den <a href="Druckversuch" title="Druckversuch">Druckversuch</a> ermittelt. Die <a href="Z%C3%A4higkeit" title="Zähigkeit">Zähigkeit</a> ist ein Maß für die absorbierte Energie bis zum Bruch bzw. die eingeschlossene Fläche im <a href="Spannungs-Dehnungs-Diagramm" title="Spannungs-Dehnungs-Diagramm">Spannungs-Dehnungs-Diagramm</a>. Auch wenn hohe Zähigkeit mit hoher Duktilität assoziiert wird, kann ein spröder Werkstoff zäher als ein duktiler Werkstoff sein.

</p>

<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Versprödung"><span id="Verspr.C3.B6dung"></span>Versprödung</h2></div>

<p><b>Versprödung</b> eines Werkstoffes kann verschiedene Gründe und Ausprägungen haben. Einige Werkstoffe neigen zu chemischer oder physikalischer Versprödung und sind nur im Neuzustand oder nach einem Regenerationsprozess duktil.

</p>

<ul><li><a href="Kunststoff" title="Kunststoff">Kunststoffe</a> können verspröden, wenn der <a href="Weichmacher" title="Weichmacher">Weichmacher</a> aus ihnen entweicht. Das Entweichen wird durch Umweltfaktoren wie hohe Temperaturen oder starke Sonneneinstrahlung („<a href="Ultraviolettstrahlung" title="Ultraviolettstrahlung">UV</a>“) gefördert; dies geschieht schneller, wenn der <a href="Dampfdruck" title="Dampfdruck">Dampfdruck</a> des Weichmachers steigt.</li>

<li>Störungen im Kristallgitter: Unter dem Einfluss <a href="Ionisierende_Strahlung" title="Ionisierende Strahlung">ionisierender Strahlung</a> verspröden <a href="Eisen" title="Eisen">Eisen</a> und <a href="Stahl" title="Stahl">Stahl</a>. Durch <a href="Neutron" title="Neutron">Neutronen</a> werden Eisen<a href="Atom" title="Atom">atome</a> von ihren <a href="Kristallgitter" class="mw-redirect" title="Kristallgitter">Gitterplätzen</a> gestoßen, wodurch es zu einer <a href="Kaskadeneffekt" title="Kaskadeneffekt">Kaskade</a> von <a href="Sto%C3%9F_(Physik)" title="Stoß (Physik)">Stößen</a> kommt, die <a href="Cluster_(Physik)" title="Cluster (Physik)">Cluster</a> von <a href="Gitterfehler" title="Gitterfehler">Defekten im Gitter</a> bilden.<sup id="cite_ref-2" class="reference"><a href="#cite_note-2"><span class="cite-bracket">[</span>2<span class="cite-bracket">]</span></a></sup></li>

<li>Einlagerung von <a href="Wasserstoff" title="Wasserstoff">Wasserstoff</a> führt zu einem <a href="Einlagerungsmischkristall" title="Einlagerungsmischkristall">Einlagerungsmischkristall</a> und <a href="Wasserstoffverspr%C3%B6dung" title="Wasserstoffversprödung">Wasserstoffversprödung</a> bei einigen <a href="Stahlsorte" title="Stahlsorte">Stahlsorten</a>. Das Besetzen von interstitiellen Plätzen im Kristall führt zu Gitterstörungen und dem Hemmen von Gleitsystemen.</li></ul>

<div class="mw-heading mw-heading3"><h3 id="Übergangstemperatur"><span id=".C3.9Cbergangstemperatur"></span>Übergangstemperatur</h3></div>

<p>Die Sprödigkeit der meisten Werkstoffe nimmt bei sinkender <a href="Temperatur" title="Temperatur">Temperatur</a> zu. Die <a href="%C3%9Cbergangstemperatur" title="Übergangstemperatur">Übergangstemperatur</a> ist diejenige, bei der die <a href="Elastizit%C3%A4tsgrenze" title="Elastizitätsgrenze">Elastizitätsgrenze</a> die <a href="Bruchspannung" class="mw-redirect" title="Bruchspannung">Bruchspannung</a> übersteigt. Die <a href="Peierls-Spannung" title="Peierls-Spannung">Peierls-Spannung</a> kann thermisch aktiviert überwunden werden, sodass die <a href="Kritische_Schubspannung" title="Kritische Schubspannung">kritische Schubspannung</a> mit zunehmender Temperatur abnimmt.<sup id="cite_ref-3" class="reference"><a href="#cite_note-3"><span class="cite-bracket">[</span>3<span class="cite-bracket">]</span></a></sup> Dies ist in Metallen, insbesondere <a href="Kubisches_Kristallsystem" title="Kubisches Kristallsystem">kubisch</a> raumzentrierten und <a href="Hexagonales_Kristallsystem" title="Hexagonales Kristallsystem">hexagonalen</a> <a href="Kristallsystem" title="Kristallsystem">Kristallsystemen</a> mit einem c/a Verhältnis zwischen 1,63 und 1,73, mit einer geringeren Anzahl an aktivierbaren <a href="Gleitebene" class="mw-redirect" title="Gleitebene">Gleitebenen</a> zu erklären. Diese Versprödung ist in kubisch flächenzentrierte Metalle oder <a href="Austenit_(Phase)" title="Austenit (Phase)">austenitische Stähle</a> weit weniger ausgeprägt. Typisch für Stähle sind Übergangstemperaturen von <span class="mwe-math-element mwe-math-element-inline"><span class="mwe-math-mathml-inline mwe-math-mathml-a11y" style="display: none;"><math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" alttext="{\displaystyle T_{U}}">

<msub>

</mrow>

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</mstyle>

</mrow>

<annotation encoding="application/x-tex">{\displaystyle T_{U}}</annotation>

</semantics>

</math></span><img src="./_assets_/eb734a37dd21ce173a46342d1cc64c92/472accf142080800b41d6747cf54ae92e7f02b01.svg" class="mwe-math-fallback-image-inline mw-invert skin-invert" aria-hidden="true" style="vertical-align: -0.671ex; width:2.85ex; height:2.509ex;" alt="{\displaystyle T_{U}}" loading="lazy"></span> zwischen −60 und 40 °C.

</p>

<div class="mw-heading mw-heading3"><h3 id="Übergangsdehnrate"><span id=".C3.9Cbergangsdehnrate"></span>Übergangsdehnrate</h3></div>

<p>Die Geschwindigkeit, mit der ein Werkstoff umgeformt wird, trägt zu dessen Versprödung bei.<sup id="cite_ref-4" class="reference"><a href="#cite_note-4"><span class="cite-bracket">[</span>4<span class="cite-bracket">]</span></a></sup> Die Dehnratensensitivität gibt an, wie stark die <a href="Kritische_Schubspannung" title="Kritische Schubspannung">kritische Schubspannung</a> von der <a href="Dehnrate" title="Dehnrate">Dehnrate</a> abhängig ist. Metalle wie <a href="Aluminium" title="Aluminium">Aluminium</a> oder <a href="Magnesium" title="Magnesium">Magnesium</a> sind dehnratensensitiver als Stahl.

</p>

<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Siehe_auch">Siehe auch</h2></div>

<div class="sisterproject" style="margin:0.1em 0 0 0;"><span class="noviewer" style="display:inline-block; line-height:10px; min-width:1.6em; text-align:center;" aria-hidden="true" role="presentation"><span class="mw-default-size" typeof="mw:File"><span title="Wiktionary"></span></span></span><b><a href="https://de.wiktionary.org/wiki/Spr%C3%B6digkeit" class="extiw external" title="wikt:Sprödigkeit">Wiktionary: Sprödigkeit</a></b> – Bedeutungserklärungen, Wortherkunft, Synonyme, Übersetzungen</div>

<ul><li><a href="Spr%C3%B6dbruch" title="Sprödbruch">Sprödbruch</a></li></ul>

<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Literatur">Literatur</h2></div>

<ul><li><a href="Ferdinand_Hessler" title="Ferdinand Hessler">Ferdinand Hessler</a>, F.J. Pisko: <cite style="font-style:italic">Lehrbuch der Technischen Physik</cite>. 3. Auflage. Wilhelm Braumüller, Wien 1866 (718 S., <a rel="nofollow" class="external text" href="https://books.google.de/books?id=Zm4tAAAAcAAJ&pg=RA1-PA60&q=Spr%C3%B6digkeit#v=onepage">eingeschränkte Vorschau</a> in der Google-Buchsuche).<span class="Z3988" title="ctx_ver=Z39.88-2004&rft_val_fmt=info%3Aofi%2Ffmt%3Akev%3Amtx%3Abook&rfr_id=info:sid/de.wikipedia.org:Spr%C3%B6digkeit&rft.au=Ferdinand+Hessler%2C+F.J.+Pisko&rft.btitle=Lehrbuch+der+Technischen+Physik&rft.date=1866&rft.edition=3.&rft.genre=book&rft.place=Wien&rft.pub=Wilhelm+Braum%C3%BCller" style="display:none"> </span></li></ul>

<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Einzelnachweise">Einzelnachweise</h2></div>

<li id="cite_note-1"><span class="mw-cite-backlink"><a href="#cite_ref-1">↑</a></span> <span class="reference-text">Weißbach, Wolfgang: <cite style="font-style:italic">Werkstoffkunde : Strukturen, Eigenschaften, Prüfung</cite>. 16., überarbeitete Auflage. Friedr. Vieweg & Sohn Verlag GWV Fachverlage GmbH, Wiesbaden 2007, ISBN 978-3-8348-0295-8.<span class="Z3988" title="ctx_ver=Z39.88-2004&rft_val_fmt=info%3Aofi%2Ffmt%3Akev%3Amtx%3Abook&rfr_id=info:sid/de.wikipedia.org:Spr%C3%B6digkeit&rft.au=Wei%C3%9Fbach%2C+Wolfgang&rft.btitle=Werkstoffkunde+%3A+Strukturen%2C+Eigenschaften%2C+Pr%C3%BCfung&rft.date=2007&rft.edition=16.%2C+%C3%BCberarbeitete+Auflage&rft.genre=book&rft.isbn=9783834802958&rft.place=Wiesbaden&rft.pub=Friedr.+Vieweg+%26+Sohn+Verlag+GWV+Fachverlage+GmbH" style="display:none"> </span></span>

</li>

<li id="cite_note-2"><span class="mw-cite-backlink"><a href="#cite_ref-2">↑</a></span> <span class="reference-text"><a rel="nofollow" class="external text" href="https://www.faz.net/aktuell/wissen/physik-mehr/kernkraftwerke-reaktoren-unter-dauerbeschuss-11040330.html"><i>Reaktoren unter Dauerbeschuss.</i></a> In: <i>FAZ</i>, 22. September 2010.</span>

</li>

<li id="cite_note-3"><span class="mw-cite-backlink"><a href="#cite_ref-3">↑</a></span> <span class="reference-text">Gottstein, Günter: <cite style="font-style:italic">Materialwissenschaft und Werkstofftechnik Physikalische Grundlagen</cite>. 4., neu bearb. Auflage. Berlin, Heidelberg 2014, ISBN 978-3-642-36603-1, <span style="white-space:nowrap">S.<span style="display:inline-block;width:.2em"> </span>238</span>.<span class="Z3988" title="ctx_ver=Z39.88-2004&rft_val_fmt=info%3Aofi%2Ffmt%3Akev%3Amtx%3Abook&rfr_id=info:sid/de.wikipedia.org:Spr%C3%B6digkeit&rft.au=Gottstein%2C+G%C3%BCnter&rft.btitle=Materialwissenschaft+und+Werkstofftechnik+Physikalische+Grundlagen&rft.date=2014&rft.edition=4.%2C+neu+bearb.+Aufl.&rft.genre=book&rft.isbn=9783642366031&rft.pages=238&rft.place=Berlin%2C+Heidelberg" style="display:none"> </span></span>

</li>

<li id="cite_note-4"><span class="mw-cite-backlink"><a href="#cite_ref-4">↑</a></span> <span class="reference-text">Haasen, Peter: <cite style="font-style:italic">Physikalische Metallkunde</cite>. Dritte, neubearbeitete und erweiterte Auflage. Berlin, Heidelberg, ISBN 978-3-642-87849-7, <span style="white-space:nowrap">S.<span style="display:inline-block;width:.2em"> </span>287</span>.<span class="Z3988" title="ctx_ver=Z39.88-2004&rft_val_fmt=info%3Aofi%2Ffmt%3Akev%3Amtx%3Abook&rfr_id=info:sid/de.wikipedia.org:Spr%C3%B6digkeit&rft.au=Haasen%2C+Peter&rft.btitle=Physikalische+Metallkunde&rft.edition=Dritte%2C+neubearbeitete+und+erweiterte+Auflage&rft.genre=book&rft.isbn=9783642878497&rft.pages=287&rft.place=Berlin%2C+Heidelberg" style="display:none"> </span></span>

</li>

</ol>

<div>

Normdaten (Sachbegriff): <a href="Gemeinsame_Normdatei" title="Gemeinsame Normdatei">GND</a>: <span class="-print"><a rel="nofollow" class="external text" href="https://d-nb.info/gnd/4125198-2">4125198-2</a></span> </div>

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