Ductilitatea explicată: Stresul de tracțiune și metalele

Ductilitatea în metale a fost explicată

Wikimedia Commons / Matt Billings

Ductilitatea este o măsură a capacității unui metal de a rezista la tensiunea de tracțiune - orice forță care trage cele două capete ale materialului departe unul de celălalt. Jocul remorcii de război oferă un bun exemplu de rezistență la tracțiune aplicată pe o frânghie. Ductilitatea este deformarea plastică care apare ca urmare a unor astfel de tulpini. Termenul "ductil" înseamnă în mod literal că o substanță metalică este capabilă să fie întinsă într-un fir subțire și nu devine mai slabă sau devine fragilă în acest proces.

Metale cu ductilitate ridicată sau scăzută

Metalele cu ductilitate ridicată, cum ar fi cuprul, pot fi trase în fire lungi, subțiri, fără rupere. Cuprul a servit istoric ca un dirijor excelent al electricității, dar acest metal poate conduce aproape orice. Metalele cu ductilități scăzute, cum ar fi bismutul , se vor rupe, în schimb, când vor fi supuse stresului de tracțiune.

Ductilitate vs. maleabilitate

Dimpotrivă, maleabilitatea este măsura capacității metalului de a rezista la comprimare, cum ar fi ciocanirea, laminarea sau presarea. Deși aceste două concepte pot părea similare la suprafață, metalele care sunt ductile nu sunt neapărat maleabile. Un exemplu comun al diferenței dintre aceste două proprietăți este plumbul , care este foarte maleabil, dar nu foarte ductil datorită structurii sale cristaline. Structura cristalului metalelor dictează modul în care se vor deforma sub stres.

Particulele atomice care fac metalele de machiaj se pot deforma sub stres, fie prin alunecare una peste cealaltă, fie prin întindere una de alta.

Structura cristalină a multor metale ductile permite atomilor metalului să se întindă mai departe, un proces numit "înfrățire". Mai multe metale ductile sunt cele care sunt mai ușor gemene și se deformează mai ușor și în alte direcții.

Efectul temperaturii

Ductilitatea în metale este, de asemenea, legată de temperatură.

Pe măsură ce metalele sunt încălzite, ele devin, în general, mai puțin fragile, permițând deformarea plastică. Cu alte cuvinte, majoritatea metalelor devin mai ductile atunci când sunt încălzite și pot fi mai ușor trase în fire fără a se rupe. Plumbul se dovedește a fi o excepție de la această regulă, deoarece devine mai fragilă pe măsură ce este încălzită.

Care sunt cele mai dulci metale?

Deși este dificilă compararea directă a ductilității între metale, aurul și platina sunt considerate cele mai ductile. Se spune că aurul poate fi atras în fire atât de fine încât o uncie de metal ar putea ajunge până la cincizeci de kilometri.