Metallurgi Villkor: Definitionen av duktil

Duktilitet är ett mått på en metalls förmåga att motstå dragspänning - vilken kraft som drar de två ändarna av ett material bort från varandra. Tug-of-war-spelet är ett bra exempel på draghållfasthet som appliceras på ett rep. Duktilitet är den plastiska deformationen som uppstår som ett resultat av sådana typer av belastning. Uttrycket "duktilt" betyder bokstavligen att en metallsubstans kan sträckas ut i en tunn tråd, och den blir inte svagare eller blir spröd i processen.

Metaller med hög eller låg smältbarhet

Metaller med hög duktilitet, som koppar, kan dras i långa, tunna ledningar utan att bryta. Koppar har historiskt fungerat som en utmärkt ledare av el, men den här metallen kan utföra nästan allting. Metaller med låga duktiliteter, såsom vismut, kommer istället att brista när de sätts under dragspänning.

Duktilitet mot smältbarhet

Möjlighet är däremot måttet på metalls förmåga att motstå komprimering, till exempel hamring, rullande eller pressning. Även om dessa två begrepp kan tyckas likna på ytan är metaller som är duktila inte nödvändigtvis formbara. Ett vanligt exempel på skillnaden mellan dessa två egenskaper är bly, vilket är mycket formbart men inte högt duktilt på grund av dess kristallstruktur. Metallernas kristallstruktur dikterar hur de kommer att deformeras under stress.

Atompartiklarna som sminkmetaller kan deformeras under stress, antingen genom att glida över varandra eller sträcker sig från varandra.

Kristallstrukturen hos mer duktila metaller gör att metallens atomer kan sträckas längre ifrån varandra, en process som kallas "twinning". Mer duktila metaller är de som lättare tvingar, och de deformeras också lättare i andra riktningar.

Effekten av temperatur

Duktilitet i metaller är också relaterad till temperatur.

När metaller upphettas blir de i allmänhet mindre spröda, vilket möjliggör plastdeformation. Med andra ord blir de flesta metaller mer rörliga när de värms upp och kan lättare dras in i ledningar utan att bryta. Bly visar sig vara ett undantag från denna regel, eftersom det blir skört när det värms upp.

Vad är de mest duktila metallerna?

Även om det är svårt att direkt jämföra duktiliteten mellan metaller, anses guld och platina vara den mest duktila. Det sägs att guld kan dras in i ledningar så bra att en ounce av metallen skulle kunna nå upp till femtio mil.