La tenacidad a la fractura es una indicación de la cantidad de esfuerzo necesario para propagar un defecto preexistente.
Los defectos pueden aparecer como:
- Grietas
- Huecos
- Inclusiones metalúrgicas
- Defectos de soldadura
- Discontinuidades de diseño
Se utiliza un parámetro llamado factor de intensidad de esfuerzo (K) para determinar la tenacidad a la fractura de la mayoría de los materiales. El factor de intensidad de estrés es una función de:
- Carga
- Tamaño de grieta
- Geometría estructural
El propósito de un ensayo de tenacidad a la fractura es medir la resistencia de un material a la presencia de un defecto en términos de la carga necesaria para provocar una extensión de grieta frágil o dúctil (o para alcanzar una condición de carga máxima) en una muestra estándar que contiene una grieta previa a la fatiga.
La resistencia a la fractura de un material varía comúnmente con la dirección del grano. Es costumbre especificar la orientación de la muestra y la grieta mediante un par ordenado de símbolos de dirección de grano.
Los compuestos que exhiben el nivel más alto de resistencia a la fractura generalmente están hechos de una matriz de alúmina pura o sílice-alúmina (SiO2/Al2O3) con pequeñas inclusiones de zirconia (ZrO2) dispersas lo más uniformemente posible dentro de la matriz sólida. Las cerámicas finas generalmente poseen baja resistencia a la fractura: la zirconia parcialmente estabilizada, utilizada para productos como tijeras y cuchillos, ofrece mejoras significativas en la resistencia a la fractura.