Sprøbrudd, materialsvikt i form av sprekker eller brudd som kan ramme stål og noen andre materialer med kubisk romsentrert struktur. Normalt, seigt brudd i slike materialer skjer ved parallellforskyvning (slip) av atomplan, men lav temperatur, høy deformasjonshastighet og spenningskonsentrasjoner kan utløse kløyvningsbrudd, der atomplan rives fra hverandre. Andre faktorer av betydning er store materialtykkelser, lokale herdestrukturer og sveiste konstruksjoner uten naturlige sprekkstansere. Bruddet blir sprøtt med liten plastisk deformasjon og forplanter seg med stor hastighet. Bruddflaten er krystallinsk med kløvningsfasetter, ofte med fibrige, stripeformede innslag.

Tendensen til sprøbrudd i et materiale kan avdekkes og rangeres av skårslagprøver, se materialprøving. Slagseigheten bestemmes for en serie prøvestykker fordelt over et temperaturintervall, og omslagstemperaturen for overgang fra seigt til sprøtt brudd fastlegges. Denne størrelsen er bundet til både prøvemetoden og prøvestykkenes form. Den avspeiler derfor ingen sann materialegenskap, og gir ikke svar på sprøbruddfaren i en aktuell konstruksjon. I stedet benyttes bruddmekanisk vurdering, basert på bruddmekanikk. Ifølge denne er spenningstilstanden i et lite volum foran en sprekk bestemt av spenningsintensiteten. Ved bruddmekanisk beregning og prøving av en konstruksjon kan kritiske verdier av nominell spenning og sprekklengde fastlegges. Fremgangsmåten har hatt stor betydning for dimensjonering og materialvalg i avanserte konstruksjoner, bl.a. offshore-strukturene i Nordsjøen.

Flere tilfeller av sprøbrudd i klinkede stålkonstruksjoner på 1800-tallet og i første del av 1900-tallet er beskrevet. Et av dem gjelder det britiske passasjerskipet Majestic (tidligere Bismarck), som fikk en alvorlig sprekk i et av dekkene mens det var i fart i Atlanterhavet. Et tilsvarende uhell rammet det amerikanske skipet Leviathan. Under 2. verdenskrig bygde USA 3400 sveiste handelsskip hvorav 1200 fikk sprekker i dekk eller hud. 250 tilfeller førte til at skipene gikk tapt eller kom i alvorlig fare. Årsakene ble senere tilskrevet sveising og sveisefeil, stål med lav slagseighet og i noen tilfeller meget lave temperaturer.

Etter 1945 har konstruktører og stålverk samarbeidet om å utvikle sveisbare, sprøbruddsikre stål med høy fasthet. Av særlig betydning er stålprosesser med god kontroll av forurensninger og tilsetninger; dessuten innlegering med niob og titan som gir et finkornet, høyfast materiale med lav omslagstemperatur, se finkornstål.

Foreslå endringer i tekst

Foreslå bilder til artikkelen

Kommentarer

Har du spørsmål om eller kommentarer til artikkelen?

Kommentaren din vil bli publisert under artikkelen, og fagansvarlig eller redaktør vil svare når de har mulighet.

Du må være logget inn for å kommentere.