Občutljivost duktilnosti: Natezni stres in kovine

Razjasnjenost v metalcih

Wikimedia Commons / Matt Billings

Duktilnost je merilo sposobnosti kovine, da prenese natezno obremenitev - vsako silo, ki potegne oba konca materiala drug od drugega. Igra vlačilcev zagotavlja dober primer natezne trdnosti, ki se uporablja za vrv. Duktilnost je plastična deformacija, ki nastane zaradi takšnih vrst sevov. Izraz "duktilni" dobesedno pomeni, da se kovinska snov lahko raztegne v tanko žico in ne postane šibkejša ali postane krhka v procesu.

Kovine z visoko ali nizko trdnostjo

Kovine z visoko duktilnostjo, kot je npr. Baker, lahko vlečejo v dolge, tanke žice brez loma. Baker je v preteklosti služil kot odličen dirigent električne energije, vendar pa ta kovina lahko izvaja skoraj vse. Kovine z nizkimi ductilities, kot je bizmut , bodo namesto tega zlomile, ko bodo pod nateznim stresom.

Duktilnost proti zmrzljivosti

Nasprotno pa je zmrzljivost merilo sposobnosti kovin, da prenese stiskanje, kot so kladenje, valjanje ali stiskanje. Medtem ko sta ti dve koncepti lahko podobni na površini, so kovine, ki so nodularne, niso nujno voljne. Pogost primer razlage med tema dvema lastnostima je svinec , ki je zaradi svoje kristalne strukture zelo vlečen, vendar ne zelo duktilni. Kristalna struktura kovin narekuje, kako se bodo deformirali pod stresom.

Atomski delci, ki izdelujejo kovine, se lahko deformirajo pod pritiskom, bodisi tako, da se zdrsneta drug proti drugemu ali se raztezajo drug od drugega.

Kristalna struktura bolj duktilnih kovin omogoča, da se kovinski atomi raztegnejo narazen, proces, imenovan »twinning«. Več duktilnih kovin so tiste, ki so bolj enostavno dvojčke in se tudi bolj enostavno deformirajo v drugih smereh.

Vpliv temperature

Veznost v kovinah je povezana tudi s temperaturo.

Ker se kovine segrevajo, običajno postanejo manj krhke, kar omogoča plastično deformacijo. Z drugimi besedami, večina kovin postane bolj duktilna, ko se segrejejo in jo je mogoče lažje vleči v žice, ne da bi se zlomila. Svinec se izkaže za izjemo od tega pravila, saj postane bolj krhka, saj se ogreva.

Katere so najbolj nodularne kovine?

Medtem ko je težko neposredno primerjati duktilnost med kovinami, se zlato in platina šteje za najbolj duktilno. Rečeno je, da se lahko zlato vleče v žice tako dobro, da lahko eno unčo kovin doseže do petdeset kilometrov.