Duktilität bezeichnet die Fähigkeit eines Werkstoffs, sich unter mechanischer Beanspruchung plastisch zu verformen, ohne zu versagen. Sie wird typischerweise im Zugversuch über die Bruchdehnung und Einschnürung quantifiziert, kann aber auch über Kerbschlagbiegeversuche oder lokale Dehnmessungen charakterisiert werden.
Auf mikroskopischer Ebene beruht Duktilität vor allem auf der Bewegung und Wechselwirkung von Versetzungen. In kristallinen Metallen ermöglichen Gleit- und Zwillingssysteme die irreversible Formänderung. Die Verteilung und Mobilität von Versetzungen, Korngrenzen, Ausscheidungen und Phasengrenzen bestimmen, ob ein Werkstoff ein duktiles mechanisches Verhalten oder sprödes Versagen zeigt.
Duktilität ist stark temperatur- und dehnratenabhängig. Die Raumtemperatur-Duktilität vieler Stähle unterscheidet sich deutlich von ihrer Hochtemperaturduktilität; letztere ist für Umformprozesse wie Warmwalzen oder Schmieden entscheidend. Umgekehrt kann bei tiefen Temperaturen der Übergang von duktil zu spröde (Duktilitäts‑Sprödbruch‑Übergang) auftreten.
Die gezielte Duktilitätssteigerung ist ein zentrales Ziel der Werkstoffentwicklung, insbesondere in hochfesten Legierungen, bei denen Festigkeit und Zugduktilität im Zielkonflikt stehen. Strategien umfassen z.B. Korngrößenfeinung, Mehrphasen-Mikrostrukturen (TRIP/TWIP‑Stähle), Ausscheidungshärtung mit duktilen Matrizes sowie Textur- und Legierungsdesign.
Duktilität ist eine kritische Kenngröße für Crashsicherheit, Umformbarkeit und Schädigungstoleranz und muss stets im Zusammenhang mit Festigkeit, Zähigkeit und Ermüdungsverhalten betrachtet werden.
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