La fracture fragile des métaux au niveau microscopique (« clivage idéal » ou « clivage pur ») ne se produit que dans certaines conditions bien définies, principalement lorsque le composant est sous forme monocristalline et comporte un nombre limité de systèmes de glissement. Ceci est décrit comme une fracture de clivage.
La rupture de clivage des métaux se produit par séparation directe le long des plans cristallographiques due à une simple rupture des liaisons atomiques. Ses principales caractéristiques sont qu’il est associé à un plan cristallographique particulier. Il est augmenté par des températures plus basses et des taux de déformation plus élevés. Plus couramment dans les métaux, la surface de fracture contient des fractions variables de clivage transgranulaire et des preuves de déformation plastique par glissement.
La ligne de démarcation entre clivage et fracture de clivage est quelque peu arbitraire. Le terme fracture de clivage s’applique lorsque des ruptures importantes de fossettes et / ou des crêtes de déchirure accompagnent la morphologie du clivage.
De nombreux métaux techniques à haute résistance se fracturent par quasi-clivage, qui est un mécanisme mixte impliquant à la fois la coalescence microvoïde et le clivage. Les surfaces de rupture de clivage apparaissent dans les aciers en raison de:
- Charge soudaine ou d’impact
- Basse température
- Niveaux élevés de contrainte
- Température ambiante
- Pièces fortement travaillées à froid
La rupture de clivage de l’acier est généralement interprétée par le mécanisme de liaison le plus faible qui se différencie du rendement et de l’écrouissage. Dans des circonstances normales, les structures cristallines cubiques centrées sur la face (FCC) ne présentent pas de fractures de clivage, car une déformation plastique importante se produit toujours dans ces matériaux avant que la contrainte de clivage ne soit atteinte.