Metallurgiebegriffe: Die Definition von duktil

Die Duktilität ist ein Maß für die Fähigkeit eines Metalls, Zugspannungen standzuhalten - jede Kraft, die die beiden Enden eines Objekts voneinander wegzieht. Das Tauziehen ist ein gutes Beispiel für die Zugspannung eines Seils. Duktilität ist die plastische Verformung, die in Metall infolge solcher Belastungen auftritt. Der Begriff "duktil" bedeutet wörtlich, dass eine Metallsubstanz zu einem dünnen Draht gedehnt werden kann, ohne dabei schwächer oder spröder zu werden.

Metalle mit hoher Duktilität - wie z Kupfer- kann in lange, dünne Drähte gezogen werden, ohne zu brechen. Kupfer hat in der Vergangenheit als ausgezeichneter Stromleiter gedient, kann aber fast alles leiten. Metalle mit geringer Duktilität, wie z Wismut, reißen, wenn sie unter Zugspannung stehen.

Duktile Metalle können nicht nur in leitenden Kabeln verwendet werden. Gold, Platinund Silber wird oft zu langen Strängen gezogen, um es beispielsweise in Schmuck zu verwenden. Gold und Platin gelten allgemein als die duktilsten Metalle. Laut der

Stahlseile sind aufgrund der Duktilität der darin verwendeten Legierungen möglich. Diese können für viele verschiedene Anwendungen verwendet werden, sind jedoch besonders häufig bei Bauprojekten wie Brücken und in Werkseinstellungen für Dinge wie Riemenscheibenmechanismen.

Im Gegensatz, Formbarkeit ist das Maß für die Fähigkeit eines Metalls, Kompressionen wie Hämmern, Rollen oder Pressen standzuhalten. Während Duktilität und Formbarkeit auf der Oberfläche ähnlich erscheinen mögen, sind duktile Metalle nicht unbedingt formbar und umgekehrt. Ein häufiges Beispiel für den Unterschied zwischen diesen beiden Eigenschaften ist führen, das aufgrund seiner Kristallstruktur sehr formbar, aber nicht sehr duktil ist. Die Kristallstruktur von Metallen bestimmt, wie sie sich unter Spannung verformen.

Die Atompartikel, aus denen Metalle bestehen, können sich unter Spannung verformen, indem sie entweder übereinander rutschen oder sich voneinander weg dehnen. Die Kristallstrukturen duktilerer Metalle ermöglichen es, die Atome des Metalls weiter auseinander zu strecken, ein Prozess, der als "Zwillingsbildung" bezeichnet wird. Duktilere Metalle sind solche, die sich leichter verdoppeln. In formbaren Metallen rollen Atome übereinander in neue, dauerhafte Positionen, ohne ihre metallischen Bindungen aufzubrechen.

Die Formbarkeit in Metallen ist in mehreren Anwendungen nützlich, bei denen bestimmte Formen aus Metallen erforderlich sind, die abgeflacht oder zu Blechen gerollt wurden. Zum Beispiel müssen die Karosserien von Autos und Lastwagen in bestimmte Formen gebracht werden, ebenso wie Kochutensilien, Dosen für verpackte Lebensmittel und Getränke, Baumaterialien und mehr.

Aluminium, das in Konservendosen verwendet wird, ist ein Beispiel für ein Metall, das formbar, aber nicht duktil ist.

Die Temperatur beeinflusst auch die Duktilität in Metallen. Beim Erhitzen werden Metalle im Allgemeinen weniger spröde, was eine plastische Verformung ermöglicht. Mit anderen Worten, die meisten Metalle werden beim Erhitzen duktiler und können leichter in Drähte gezogen werden, ohne zu brechen. Blei stellt eine Ausnahme von dieser Regel dar, da es beim Erhitzen spröder wird.

Die duktil-spröde Übergangstemperatur eines Metalls ist der Punkt, an dem es Zugspannungen oder anderen Drücken standhalten kann, ohne zu brechen. Metalle, die Temperaturen unter diesem Punkt ausgesetzt sind, können leicht brechen. Dies ist eine wichtige Überlegung bei der Auswahl der Metalle, die bei extrem kalten Temperaturen verwendet werden sollen. Ein beliebtes Beispiel dafür ist der Untergang der Titanic. Es wurden viele Gründe angenommen, warum das Schiff sinkt, und unter diesen Gründen ist der Einfluss des kalten Wassers auf den Stahl des Schiffsrumpfs. Das Wetter war zu kalt für die duktil-spröde Übergangstemperatur des Metalls im Schiffsrumpf, was die Sprödigkeit erhöhte und es anfälliger für Beschädigungen machte.