Forskjellen mellom duktilitet og smidbarhet
Share
Hovedforskjell - Duktilitet mot smidighet
Duktilitet og formbarhet er egenskaper relatert til deformasjon av metaller. Duktilitet er evnen til et metall til å gjennomgå strekkspenning. Malleability angir evnen til å gjennomgå kompresjonsspenning. Dette er hovedforskjellen mellom duktilitet og formbarhet. Disse to bemerkelsesverdige egenskapene skyldes den unike metalliske bindingen som bare finnes i metaller.
Denne artikkelen studerer,
1. Hva er duktilitet
- Definisjon, Funksjoner, Eksempler
2. Hva er malleability
- Definisjon, Funksjoner, Eksempler
3. Hva er forskjellen mellom duktilitet og smidbarhet
Hva er duktilitet
Når en kraft påføres på de to ender av et materiale for å trekke hverandre bort, blir det lagt på et spenning på materialet. Dette kalles strekkspenningen. Plast deformasjon oppstår på grunn av strekkspenning. Trekkspenning påføres på en enkelt akse, og materialet kan rulles inn i en ledning. De fleste metaller viser god evne til å motstå denne strekkspenningen. Kobber, som et eksempel, viser høye duktile egenskaper mens vismut viser relativt lav duktilitet og har en tendens til å bryte lett på grunn av strekkspenning.
Duktilitet avhenger av kornets størrelse. Senk kornstørrelsen, desto vanskeligere bevegelsen av dislokasjoner på grunn av større motstand; derfor reduseres duktiliteten. Med større kornstørrelser oppstår omvendt.
Duktilitet skyldes metallatomernes evne til å glide over hverandre og deformere under stress. Dette er også proporsjonalt med temperaturen. Når metallene blir oppvarmet, øker deres duktilitet. Imidlertid viser bly et unntak ved å bli sprøere når det er oppvarmet.
Prosessen med å strekke metall kalles Twining. Kjeder og halskjeder produseres ved å tvinne verdifulle metaller som gull og sølv.
Duktilitet forstås av strekkspenningen til et materiale. Høyere strekkspenning, høyere duktilitet og lettere materialet som skal strekkes.
Duktilitet måles ved bøyetest. Dette gjøres ved å bøye prøven til en forutbestemt vinkel eller til den knekker. Duktile materialer brukes til å produsere rør, ledninger og diverse andre kjøretøy deler.
Legeringer er svært duktile da sammensetningene ikke er rene. Materialer som karbon er mindre duktile. Ved å øke sammensetningen av karbon kan stål bli gjort mer duktilt.
Figur 1: Duktilt materiale kan rulles inn i ledninger.
Hva er malleability
Malleability korrelerer med evnen til plastisk deformasjon av et materiale under en komprimeringstest. Komprimerende stress resulterer i å forkorte dimensjonene til et materiale, noe som gjør volumet mindre. Metaller er svært smidbare som sjøen av elektroner rundt de positive metallioner kan tilpasse seg for å motstå sitt lille volum.
Et formbart materiale kan rulles i tynne ark, presset eller hamret uten å bryte det. Forskjellige materialer viser forskjellig formbarhet på grunn av deres arrangement av krystallstrukturen. NaCl har en ionisk gitterstruktur som krever at positive og negative ioner skal ligge på bestemte steder. Derfor, når et trykk påføres, er ionerne ikke i stand til å dislokere og strukturen er ødelagt. Derfor er NaCl ikke et formbart materiale. Cu, derimot, kan justere krystallstrukturen når trykk påføres. Derfor er den svært formbar.
Noen eksempler på svært smidbare materialer inkluderer gull, sølv, jern, kobber, aluminium, tinn og litium. Antimon og vismut er mye vanskeligere fordi deres atomer ikke strekker seg når trykk påføres. Derfor er materialet hardere og sprø.
Økningen av temperaturen øker også formbarheten. Selv urenheter påvirker smidighet. De gjør vanskelighetene vanskelig å flytte. Malleability er nyttig for å lage forskjellige objekter ved å endre metaformen.
Figur 2: Duktile materialer kan rulles inn i ark.
Forskjellen mellom duktilitet og smidbarhet
Definisjon
duktilitet: Duktilitet refererer til evnen til et materiale å strekke under strekkspenning.
Formbarhet: Malleability refererer til evnen til å deformere og forandre form under trykkspenning.
Form
duktilitet: Duktile materialer kan rulles inn i ledninger.
Formbarhet: Malleable materialer kan rulles inn i ark.
Mål
duktilitet: Duktilitet måles ved bøyetest.
Formbarhet: Malleability er målt ved evnen til å motstå trykk.
Faktorer som påvirker smidbarhet og duktilitet
duktilitet: Duktilitet påvirkes av kornstørrelsen.
Formbarhet: Malleability påvirkes av krystallstrukturen.
Konklusjon
Duktilitet refererer til evnen til et materiale til å strekke under strekkspenning og formbarhet er evnen til å deformere og forandre form under trykkspenning. Dette er hovedforskjellen mellom duktilitet og formbarhet.
Begge disse egenskapene øker med økende temperatur, men bly og tinn viser redusert duktilitet og smeltbarhet når varme er tilveiebrakt. De fleste duktile materialer er formbar. Gull er både svært duktilt og formbart. Derfor, veldig populært i å lage smykker.
Legeringer viser trykkmotstand, da kornstørrelsen blir mer brukbar på grunn av metallblandingen. Duktilitet avhenger av kornets størrelse, mens smøreevne avhenger av krystallstrukturen.
Henvisning:
1. "Malleability." Infoplease. N.p., n.d. Web. 15. februar 2017.
2. "Malleability in metals." Fysikk Stack Exchange. N.p., n.d. Web. 15. februar 2017.
3. Truitt, Benjamin. "Kompressivt stress: Definisjon, formel og maksimum." Study.com. N.p., n.d. Web. 15. februar 2017.
4. Bell, Terence. "Malleability Explained | Kompressivt stress og metaller. "Balansen. N.p., n.d. Web. 15. februar 2017.
5. "Hvordan duktiliteten av metall endres når korn er redusert?" Fysikkfora - Fusjonen av vitenskap og fellesskap. N.p., n.d. Web. 15. februar 2017.
Bilde Courtesy:
1. "Emaljerte litz kobbertråd" Av Alisdojo - Eget arbeid (CC0) via Commons Wikimedia
2. "Mg ark og ingots" Av CSIRO (CC BY 3.0) via Commons Wikimedia
