Skillnad mellan duktilitet och smältbarhet

Huvudskillnad - Duktilitet mot smältbarhet

Duktilitet och formbarhet är egenskaper relaterade till deformation av metaller. Duktilitet är en metalls förmåga att genomgå dragspänning. Smältbarhet betecknar förmågan att genomgå kompressionsspänning. Detta är den största skillnaden mellan duktilitet och formbarhet. Dessa två anmärkningsvärda egenskaper beror på den unika metalliska bindningen som endast finns i metaller.

Denna artikel studerar,

1. Vad är ductility
      - Definition, Funktioner, Exempel
2. Vad är smältbarhet
      - Definition, Funktioner, Exempel
3. Vad är skillnaden mellan duktilitet och smältbarhet

Vad är Ductility

När en kraft appliceras vid de två ändarna av ett material för att dra iväg varandra, appliceras en spänning på materialet. Detta kallas dragspänningen. Plast deformation uppstår på grund av dragspänning. Dragspänningen appliceras längs en axel och materialet kan rullas in i en tråd. De flesta metaller visar stor förmåga att motstå denna dragspänning. Koppar, som ett exempel, visar höga duktila egenskaper medan vismut visar relativt låg duktilitet och tenderar att brista lätt på grund av dragspänning.

Duktiliteten beror på materialets kornstorlek. Sänka kornstorleken, hårdare förskjutningen av rörelsen på grund av större motstånd; därför sjunker duktiliteten. Med större kornstorlekar uppstår vice versa.

Duktilitet beror på metallatornas förmåga att glida över varandra och deformeras under stress. Detta är också proportionellt mot temperaturen. När metaller värms upp ökar deras duktilitet. Ledningen visar dock ett undantag genom att bli skört när det värms upp.

Processen att sträcka metall kallas tvinna. Kedjor och halsband tillverkas genom att tvätta värdefulla metaller som guld och silver.

Duktilitet förstås av dragspänningen hos ett material. Högre dragspänning, högre duktilitet och lättare materialet att sträckas ut.

Duktilitet mäts med böjtest. Detta görs genom att böja provet i en förutbestämd vinkel eller tills den bryts. Duktila material används för att producera rör, trådar och olika andra fordon.

Legeringar är mycket duktila eftersom kompositionerna inte är rena. Material som kol är mindre duktila. Genom att öka kolsammansättningen kan stål tillverkas mer duktilt.

Figur 1: Duktilt material kan rullas in i ledningar.

Vad är malleability

Smältbarhet korrelerar med förmågan att plastisk deformation av ett material under ett komprimeringstest. Komprimerande stress resulterar i förkortning av materialets dimensioner, vilket gör volymen mindre. Metaller är mycket smidiga eftersom elektronernas hav som omger de positiva metalljonerna kan anpassa sig för att klara sin lilla volym.

Ett formbart material kan rullas i tunna ark, pressas eller hamras utan att bryta den. Olika material visar olika formbarhet på grund av deras arrangemang av kristallstrukturen. NaCl har en jonisk gitterstruktur som kräver att positiva och negativa joner ligger på specifika platser. Därför kan joner inte förskjuta och strukturen är bruten när man trycker på. Därför är NaCl inte ett formbart material. Cu kan däremot justera sin kristallstruktur när tryck appliceras. Därför är den mycket formbar.

Några exempel på högformbara material inkluderar guld, silver, järn, koppar, aluminium, tenn och litium. Antimon och vismut är mycket hårdare eftersom deras atomer inte stämmer upp när tryck appliceras. Därför är materialet svårare och sprött.

Ökningen av temperaturen ökar också sårbarheten. Även föroreningar påverkar smältbarheten. De gör det svårt att flytta dislokationerna. Smältbarhet är användbar för att göra olika föremål genom att ändra formen på metaller.

Figur 2: Duktila material kan rullas i ark.

Skillnad mellan duktilitet och smältbarhet

Definition

formbarhet: Duktilitet hänvisar till förmågan hos ett material att sträcka sig under dragspänning.

Smidbarhet: Malleability avser förmågan att deformera och ändra form under kompressionsspänning.

Form

formbarhet: Duktila material kan rullas in i ledningar.

Smidbarhet: Smältbara material kan rullas i ark.

Mått 

formbarhet: Duktilitet mäts med böjtest.

Smidbarhet: Smältbarheten mäts genom förmågan att motstå tryck.

Faktorer som påverkar smältbarhet och smältbarhet

formbarhet: Duktiliteten påverkas av kornstorleken.

Smidbarhet: Smältbarhet påverkas av kristallstrukturen. 

Slutsats

Duktilitet avser materialets förmåga att sträckas under dragspänning och smältbarhet är förmågan att deformera och ändra form under tryckspänning. Detta är den största skillnaden mellan duktilitet och formbarhet.

Båda dessa egenskaper ökar med ökande temperatur, emellertid bly och tenn visar minskad duktilitet och formbarhet när värme tillhandahålls. De flesta duktila material kan formas. Guld är både mycket duktilt och formbart. Därför mycket populär i att göra smycken.

Legeringar visar tryckmotstånd, eftersom kornstorleken blir mer användbar på grund av metallblandningen. Duktiliteten beror på materialets kornstorlek medan smältbarheten beror på kristallstrukturen.

Referens:
1. "Malleability." Infoplease. N.p., n.d. Webb. 15 februari 2017.
2. "Smältbarhet i metaller." Physics Stack Exchange. N.p., n.d. Webb. 15 februari 2017.
3. Truitt, Benjamin. "Kompressionsstress: Definition, Formel & Max." Study.com. N.p., n.d. Webb. 15 februari 2017.
4. Bell, Terence. "Möjliggörbarhet förklarad | Kompressiva stress och metaller. "Balansen. N.p., n.d. Webb. 15 februari 2017.
5. "Hur metallets duktilitet förändras när kornet minskar?" Fysikforum - Fusion av vetenskap och gemenskap. N.p., n.d. Webb. 15 februari 2017.

Image Courtesy:
1. "Emaljerad litz koppartråd" Av Alisdojo - Egent arbete (CC0) via Commons Wikimedia
2. "Mg ark och ingots" Av CSIRO (CC BY 3.0) via Commons Wikimedia