Metallurgi Vilkår: Definisjonen av duktil

Duktilitet er et mål for et metalls evne til å motstå strekkspenning - enhver kraft som trekker de to ender av et materiale vekk fra hverandre. Tug-of-war-spillet gir et godt eksempel på at strekkstyrken blir brukt på et tau. Duktilitet er plastisk deformasjon som oppstår som følge av slike typer belastninger. Begrepet "duktilt" betyr bokstavelig talt at et metallmateriale kan strekkes ut i en tynn ledning, og det blir ikke svakere eller blir sprø i prosessen.

Metaller med høy eller lav duktilitet

Metaller med høy duktilitet som kobber kan trekkes inn i lange, tynne ledninger uten å bryte. Kobber har historisk fungert som en utmerket leder av elektrisitet, men dette metallet kan utføre omtrent alt. Metaller med lav duktilitet, som vismut, vil i stedet briste når de legges under strekkspenning.

Duktilitet mot smelteevne

Tilsvarende er smidighet målet for et metalls evne til å motstå kompresjon, for eksempel hamring, rulling eller pressing. Mens disse to konseptene kan virke likt på overflaten, er ikke metaller som er duktile, nødvendigvis formbare. Et vanlig eksempel på forskjellen mellom disse to egenskapene er bly, som er svært formbar, men ikke høyt duktil grunnet krystallstrukturen. Krystallstrukturen av metaller dikterer hvordan de vil deformere under stress.

Atompartiklene som sminke metaller kan deformere under stress, enten ved å glide over hverandre eller strekke seg bort fra hverandre.

Krystallstrukturen til mer duktile metaller gjør at metallets atomer kan strekkes lenger fra hverandre, en prosess som kalles "twinning". Mer duktile metaller er de som lettere tvinger, og de lettere deformeres også i andre retninger.

Effekten av temperatur

Duktilitet i metaller er også relatert til temperatur.

Som metaller blir oppvarmet blir de generelt mindre sprø, noe som tillater plastisk deformasjon. Med andre ord blir de fleste metallene mer duktile når de er oppvarmede og kan lettere trekkes inn i ledninger uten å bryte. Bly viser seg å være et unntak fra denne regelen, da det blir mer sprø når det blir oppvarmet.

Hva er de mest ujevne metallene?

Selv om det er vanskelig å direkte sammenligne duktiliteten mellom metaller, anses gull og platina å være den mest duktile. Det sies at gull kan trekkes inn i ledninger så fint at en unse metall kan nå opp til femti miles.