Więźba metalu może być mierzona przez to, ile ciśnienia (naprężenie ściskające) może wytrzymać bez zrywania. Różnice w ciągliwości różnych metali wynikają z różnic w ich strukturach krystalicznych.
Naprężenie ściskające zmusza atomy do przetaczania się nawzajem w nowe pozycje bez zrywania ich wiązań metalicznych. Kiedy duży nacisk kładzie się na plastyczny metal, atomy przetaczają się, trwale pozostając w swojej nowej pozycji.
Przykładami metali ciągliwych są:
Przykłady produktów wykazujących ciągliwość obejmują złoto, folię litu i strzał indu.
Plastyczność i twardość
Struktura krystaliczna twardszych metali, takich jak antymon i bizmut , sprawia, że trudniej jest docisnąć atomy do nowych pozycji bez zrywania. Dzieje się tak dlatego, że rzędy atomów w metalu nie są ustawione w linii. Innymi słowy, istnieją większe granice ziaren i metale mają skłonność do pękania na granicach ziaren. Granice ziarna to obszary, na których atomy nie są tak silnie połączone. Dlatego im więcej granic ziaren ma metal, tym twardszy, bardziej kruchy, a przez to mniej plastyczny.
Plastyczność w porównaniu do plastyczności
Chociaż plastyczność jest właściwością odkształcenia metalu pod wpływem ściskania, plastyczność jest własnością metalu, umożliwiając rozciąganie bez uszkodzenia.
Miedź jest przykładem metalu, który ma zarówno dobrą ciągliwość (może być rozciągnięty na druty), jak i dobrą ciągliwość (można go również zwinąć w arkusze).
Podczas gdy większość metali ciągliwych jest plastyczna, te dwie właściwości mogą być wyłączne. Ołów i cyna, na przykład, są plastyczne i ciągliwe, gdy są zimne, ale stają się coraz bardziej kruche, gdy temperatury zaczynają wzrastać w kierunku ich temperatur topnienia.
Większość metali staje się jednak bardziej plastyczna po podgrzaniu. Wynika to z wpływu temperatury na ziarna kryształów w metalach.
Kontrolowanie kryształowych ziaren przez temperaturę
Temperatura ma bezpośredni wpływ na zachowanie atomów, a w większości metali ciepło powoduje, że atomy mają bardziej regularny układ. Zmniejsza to liczbę granic ziaren, czyniąc metal bardziej miękkim lub bardziej ciągliwym.
Przykład wpływu temperatury na metale można zobaczyć przy pomocy cynku , który jest kruchym metalem poniżej 300 ° F (149 ° C). Jednak po ogrzaniu powyżej tej temperatury, cynk może stać się plastyczny, można go zwinąć w arkusze.
W przeciwieństwie do obróbki cieplnej, obróbka na zimno (proces polegający na walcowaniu, ciągnieniu lub prasowaniu powodując odkształcenie plastyczne zimnego metalu) prowadzi do uzyskania mniejszych ziaren, co powoduje, że metal jest trudniejszy.
Poza temperaturą, stopowanie jest kolejną powszechną metodą kontrolowania rozmiarów ziarna, aby uczynić metale bardziej funkcjonalnymi.
Mosiądz , stop miedzi i cynku, jest twardszy niż oba pojedyncze metale, ponieważ jego struktura ziarna jest bardziej odporna na naprężenia ściskające, próbując zmusić rzędy atomów do przejścia w nowe pozycje.
Źródła
Chestofbooks.com. Plastyczność i ciągliwość stopów.
URL: http://chestofbooks.com/home-improvement/workshop/Turning-Mechanical/
Differencesbetween.net. Różnica między plastycznością a plastycznością.
URL: http://www.differencebetween.net/miscellaneous/difference-between-ductility-and-malleability/
Chemguide.co.uk. Konstrukcje metalowe .
URL: http://www.chemguide.co.uk/atoms/structures/metals.html