Termeni metalurgici: definiția ductilului

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 stres de tracțiune aplicat unei frânghii. Ductilitatea este deformarea plastică care apare în metal ca urmare a unor astfel de tipuri de tulpini. Termenul "ductil" înseamnă în mod literal că o substanță metalică este capabilă să fie întinsă într-un fir subțire, fără a deveni mai slabă sau mai fragilă în acest proces.

Metalele ductile

Metalele cu ductilitate ridicată - cum ar fi cuprul - pot fi trase în fire lungi, subțiri, fără rupere. Din punct de vedere istoric, cuprul a servit ca un excelent conducător de electricitate, dar poate conduce aproape orice. Metalele cu ductilități reduse, cum ar fi bismutul, se vor rupe atunci când vor fi supuse stresului de tracțiune.

Metalele ductile au utilizări în mai mult decât cabluri conductive. Aurul, platina și argintul sunt deseori atrase în fire lungi pentru a fi utilizate în bijuterii, de exemplu. Aurul și platina sunt în general considerate a fi printre cele mai dulci metale. Potrivit Muzeului American de Istorie Naturală, aurul poate fi întins la o lățime de numai 5 microni sau cinci milioane de metri grosime. O uncie de aur ar putea fi trasă la o lungime de 50 de mile.

Cablurile din oțel sunt posibile datorită ductilității aliajelor utilizate în acestea. Acestea pot fi utilizate pentru multe aplicații diferite, dar sunt în mod obișnuit obișnuite în proiectele de construcție, cum ar fi podurile și în setările din fabrică pentru lucruri precum mecanismele de scripeți.

Ductilitate vs. maleabilitate

Dimpotrivă, maleabilitatea este măsura capacității metalului de a rezista la comprimare, cum ar fi ciocanirea, laminarea sau presarea. În timp ce ductilitatea și maleabilitatea pot părea similare pe suprafață, metalele care sunt ductile nu sunt neapărat maleabile și invers. 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. Structurile cristaline ale metalelor ductile permit atomilor metalului să se întindă mai departe, un proces numit "înfrățire". Mai multe metale ductile sunt cele care mai ușor gemene. În metalele maleabile, atomii se rostogolesc în poziții noi, permanente, fără a rupe legăturile lor metalice.

Malleabilitatea în metale este utilă în aplicații multiple care necesită forme specifice realizate din metale care au fost aplatizate sau laminate în foi. De exemplu, corpurile de autoturisme și camioane trebuie să fie formate în forme specifice, cum ar fi ustensilele de gătit, cutii pentru alimente și băuturi ambalate, materiale de construcție și multe altele.

Aluminiu, care este utilizat în cutii pentru alimente, este un exemplu de metal care este maleabil, dar nu ductil.

Temperatura

Temperatura influențează, de asemenea, ductilitatea în metale. Pe măsură ce sunt încălzite, metalele 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.

Temperatura de tranziție ductilă-fragilă a metalului este punctul în care poate rezista solicitării de întindere sau altei presiuni fără fracturare. Metalele expuse la temperaturi sub acest punct sunt susceptibile la fracturare, făcând acest lucru un aspect important atunci când alegeți ce metale să fie utilizate la temperaturi extrem de scăzute. Un exemplu popular în acest sens îl constituie scufundarea Titanicului. Au fost emise mai multe motive pentru motivul pentru care nava se scufunda, iar printre acele motive este și impactul apei reci pe oțelul navei.

Vremea a fost prea rece pentru temperatura de tranziție ductilă-fragilă a metalului din corpul navei, mărind cât de fragilă a fost și făcând-o mai susceptibilă la deteriorare.