Vad är smältbarhet i metall?

Smältbarhet är en fysisk egenskap hos metaller som definierar förmågan att hamras, pressas eller rullas i tunna skivor utan att bryta. Med andra ord är det en metalls egenskap att deformeras under kompression på en annan form.

Metallens smidighet kan mätas med hur mycket tryck (kompressionsspänning) det kan tåla utan att bryta. Skillnader i smältbarhet bland olika metaller beror på variationer i kristallstrukturerna.

Kompressionsspänningar tvingar atomer att rulla över varandra till nya positioner utan att bryta sin metallbindning. När en stor mängd stress läggs på en formbar metall rullar atomaerna över varandra och håller sig permanent i sin nya position.

Exempel på formbara metaller är:

• guld
• silver
• järn
• aluminium
• koppar
• tenn
• indium
• litium

Exempel på produkter som visar smältbarhet inkluderar guldblad, litiumfolie och indiumskott.

Smältbarhet och hårdhet

Hårdmetallens kristallstruktur, som antimon och vismut, gör det svårare att trycka atomer i nya positioner utan att bryta. Detta beror på att raderna av atomer i metallen inte stämmer överens. Med andra ord finns mer korngränser och metaller tenderar att spricka vid korngränser. Korngränser är områden där atomer inte är lika starka förbundna. Därför har ju fler korngränser en metall har, desto hårdare, mer spröd och därför mindre sårbar blir det.

Smältbarhet Versus Duktility

Medan smältbarhet är egenskapen hos en metall som deformeras under kompression, är duktiliteten egenskapen hos en metall som gör det möjligt att sträcka sig utan skada.

Koppar är ett exempel på en metall som har både god duktilitet (det kan sträckas ut i ledningar) och god formbarhet (det kan också rullas i ark).

Medan de flesta formbara metaller också är duktila kan de två egenskaperna vara exklusiva. Bly och tenn är exempelvis formbar och duktil när de är kalla men blir alltmer spröda när temperaturen börjar stiga mot deras smältpunkter.

De flesta metaller blir emellertid smidigare när de upphettas. Detta beror på den effekt som temperaturen har på kristallkornen inom metaller.

Kontroll av kristallkorn genom temperatur

Temperaturen har en direkt effekt på atomernas beteende, och i de flesta metaller ger värme i atomer ett mer regelbundet arrangemang. Detta minskar antalet korngränser, varigenom metallet mjukare eller mer formbar.

Ett exempel på temperaturens effekt på metaller kan ses med zink, vilket är en spröd metall under 150 ° C (149 ° C). Men när den upphettas över denna temperatur kan zink bli så formbar att det kan rullas i ark.

I motsats till effekten av värmebehandling tenderar kall bearbetning (en process som involverar att rulla, rita eller pressa som orsakar plastisk deformation en kall metall) tenderar att resultera i mindre korn, vilket gör metallet hårdare.

Utöver temperatur är legering en annan vanlig metod för att kontrollera kornstorlekarna för att göra metaller mer användbara. Mässing, en legering av koppar och zink, är hårdare än båda enskilda metaller eftersom dess kornstruktur är mer motståndskraftig mot kompressionsspänningar som försöker tvinga raderna av atomer från att växla till nya positioner.

Källor

Chestofbooks. com. Smältbarhet och smältbarhet av legeringar.
URL: // chestofbooks. com / home-förbättring / verkstad / Svarvning-mekaniska /
Differencesbetween. netto. Skillnad mellan duktilitet och smältbarhet.
URL: // www. skillnad mellan. net / diverse / skillnad-mellan-duktilitet-och-formbarhet /
Chemguide. co. Storbritannien. Metallstrukturer .
URL: // www. chemguide. co. uk / atomer / strukturer / metaller. html