Et metals formbarhed kan måles ved, hvor meget tryk (kompressionsspænding) det kan modstå uden at bryde. Forskelle i formbarhed blandt forskellige metaller skyldes variationer i deres krystalstrukturer.
Kompressionsspændinger tvinger atomer til at rulle over hinanden i nye positioner uden at bryde deres metalliske binding. Når en stor belastning sættes på et formbart metal, ruller atomerne over hinanden og holder permanent i deres nye position.
Eksempler på smidbare metaller er:
Eksempler på produkter, der demonstrerer smidbarhed, omfatter guldblad, lithiumfolie og indiumskud.
Smidbarhed og hårdhed
Krystallstrukturen af hårdere metaller, såsom antimon og vismut , gør det vanskeligere at trykke atomer i nye positioner uden at bryde. Dette skyldes, at rækkerne af atomer i metallet ikke line-up. Med andre ord eksisterer der flere korngrænser, og metaller har tendens til at bryde ved korngrænser. Korngrænser er områder, hvor atomer ikke er så stærkt forbundet. Derfor har jo mere korngrænser et metal har, jo hårdere, mere sprød og derfor mindre sårbar vil det være.
Malleability Versus Ductility
Mens formbarhed er ejendommen til en metaldeformation under kompression, er duktiliteten et metals egenskab, der gør det muligt at strække sig uden skade.
Kobber er et eksempel på et metal, der har både god duktilitet (det kan strækkes i ledninger) og god formbarhed (det kan også rulles i plader).
Mens de fleste formbare metaller også er duktile, kan de to egenskaber være eksklusive. Bly og tin er f.eks. Formbar og duktil, når de er kolde, men bliver mere og mere sprøde, når temperaturen begynder at stige til deres smeltepunkter.
De fleste metaller bliver dog mere formbar, når de opvarmes. Dette skyldes den virkning, at temperaturen har på krystalkornene inden for metaller.
Kontrol af krystalkorn gennem temperatur
Temperaturen har en direkte virkning på atomer, og i de fleste metaller resulterer varme i atomer, der har et mere regelmæssigt arrangement. Dette reducerer antallet af korngrænser og derved gør metallet blødere eller mere formbar.
Et eksempel på temperaturens virkning på metaller kan ses med zink , hvilket er et skørt metal under 149 ° C. Men når den opvarmes over denne temperatur, kan zink blive så formbar, at den kan rulles i ark.
I modsætning til virkningen af varmebehandling har koldbearbejdning (en proces, der involverer rulning, tegning eller presning forårsager plastisk deformation et koldt metal) tendens til at resultere i mindre korn, hvilket gør metalet hårdere.
Ud over temperatur er legering en anden almindelig metode til styring af kornstørrelser for at gøre metaller mere brugbare.
Messing , en legering af kobber og zink, er sværere end begge individuelle metaller, fordi dens kornstruktur er mere modstandsdygtig over for kompressionsspænding, der forsøger at kræve atomerierne fra at skifte til nye positioner.
Kilder
Chestofbooks.com. Malleability And Ductility Of Alloys.
URL: http://chestofbooks.com/home-improvement/workshop/Turning-Mechanical/
Differencesbetween.net. Forskel mellem duktilitet og smidbarhed.
URL: http://www.differencebetween.net/miscellaneous/difference-between-ductility-and-malleability/
Chemguide.co.uk. Metalliske strukturer .
URL: http://www.chemguide.co.uk/atoms/structures/metals.html