Fig. 1-5 : variation du diamètre du cylindre lors de la déformation élastique
La déformation élastique est réversible, c.-à-d. que si l'on relâche la contrainte, la pièce reprend sa forme initiale. Lorsque l'on tire sur le cylindre, son diamètre diminue à l'inverse, si on le comprime, son diamètre augmente.
Fig. 1-5 : variation du diamètre du cylindre
lors de la déformation élastique
Après la rupture, les faces de rupture présentent en général une multitude de facettes lisses aux arrêtes tranchantes, voire même parfois une seule face lisse. C'est notamment cette propriété qui permet de tailler les pierres précieuses avec des faces lisses. Dans le cas de métaux fragiles, il faut en général utiliser un microscope pour pouvoir voir ces facettes.
Fig. 1-6 : faciès de rupture fragile
La matière cristalline est en général composée d'une multitude de petits cristaux (ou grains) accolés les uns aux autres, comme soudés entre eux. Dans certains cas, la rupture fragile se fait par décollement des cristaux les uns des autres, les faces que l'on voit sont les faces de ces cristaux ; on parle de rupture inter-granulaire.
Lorsque les cristaux sont bien adhérents entre eux, ou bien lorsqu'il n'y a qu'un seul cristal (cas des pierres précieuses), la rupture a lieu au sein des cristaux, selon des plans cristallographiques denses ; on parle alors de rupture trans-granulaire, ou encore de clivage.
La déformation plastique est irréversible, même lorsque l'on relâche la contrainte, il reste une déformation résiduelle. Si l'on interrompt l'essai avant l'endommagement, le cylindre reste allongé.
Fig. 1-7 : déformation plastique irréversible
On voit sur la courbe précédente que la redescente se fait de manière linéaire, élastique, donc réversible. Donc, si l'on retire dessus, on va reparcourir la même portion de courbe, donc le domaine élastique a été étendu, puisque l'on va rester dans le domaine linéaire jusqu'à une contrainte s plus élevée que lors de la première traction. Le matériau s'est durci, on parle d'écrouissage.
La déformation plastique se fait à volume constant, un peu comme si l'on faisait glisser les carte d'un jeu les unes sur les autres.
Fig. 1-8 : déformation à volume constant, image du paquet de cartes
Si l'on utilise des éprouvettes à faces planes, par exemple des plaquettes ou bien des barreaux à section carrée, on voit apparaître des stries très fines sur les faces. Ce sont les lignes de glissement. Pour reprendre l'exemple du paquet de carte, lorsqu'une carte glisse sur l'autre, il apparaît une strie car le haut du paquet est décalé par rapport au bas.
L'endommagement commence par une concentration de la déformation plastique, ou "striction". Au lieu d'être répartie sur toute la longueur du barreau, la déformation se concentre sur une zone. La rupture va bien entendue avoir lieue dans cette zone ; le faciès de rupture présente des signes d'arrachement, comme des cupules.
Fig. 1-9 : endommagement : striction et rupture avec faciès d'arrachement