Kui tahkele objektile rakendatakse mehaanilist pinget, sõltub tahke materjali struktuur sellest, kas see deformeerub purunemata erinevateks kujudeks või mitte. Materjale, mis mehaanilise surve all surudes kergesti deformeeruvad, ilma purunemiseta, loetakse vormitavaks. Materjale, mis tõmbetugevuse mõjul kergesti deformeeruvad, peetakse plastilisteks.
Mõiste Malleable
Sõna tempermalmist tuleb keskaegsest ladina keelest vormitav, mis ise pärines algsest ladina keelest malleare, mis tähendab "haamriga".
Vormimaterjale saab kergesti deformeerida mehaanilise surve või "survetugevuse" all purunemata. Kuna need materjalid deformeerumisel ei purune, võib neid sundida erineva kujuga või õhukeseks lehed. Seda saab teha vasardamise, pressimise või rullimise teel.
Tempermaterjali levinud näide on kuld, mis tihendatakse sageli kuldleheks kasutamiseks kunstis, arhitektuuris, ehetes ja isegi toidus. Muude tempermetallide hulka kuuluvad raud, vask, alumiinium, hõbe ja plii, samuti üleminekumetalltsink teatud temperatuuridel. Paljud materjalid, mis on väga vormitavad, on samuti väga plastsed; plii on erand, madala nõtkuse ja suure vormitavusega.
Kõrgtugevuse määratlus
Vormitavuse mõistega on tihedalt seotud nõtkus. Kui vormitavus on seotud surumispinge või mehaanilise survega, on plastsus seotud tõmbepingega või mehaanilise venitusega.
"Kõrgtugevus" pärineb ladinakeelsest sõnast ductilis, mis tähendab "mida võib juhtida või joonistada".
Midagi, mis on plastne (mõnikord nimetatakse seda ka tõmbetõmbeks), saab hõlpsasti venitada või tõmmata õhukeseks traadiks. Kõrgtugev vask on hea näide nii vormitavusest kui ka plastilisusest, seda saab pressida ja rullida nii lehtedeks kui ka venitada juhtmeteks.
Metallid segatakse sageli nende sulamitena, et parandada nende füüsikalisi omadusi. Kõrge tõmbetugevusega teras on näide sulamist, mille nõtkus on suurem kui mis tahes selle metallmetallil ja seda kasutatakse sageli lennukites, autodes ja muudes insenertehnilistes rakendustes.
Kuidas metallid deformeeruvad
Metalli ioonide kihid võivad liikuda ja libiseda üksteise kohal, lõhkumata nende metallisidemeid; just see võimaldab metallil purunemata painutada või venitada. Mõnedel kõvematel metallidel pole siiski selgeid kihte ja nende kristallstruktuur on väiksemate aatomikomponentide osadega.
Need aatomikogumid, nn terad, on nende vahel piirid, mida nimetatakse teraviljapiirideks. Mida rohkem on metallil tera piire mahuühiku kohta, seda väiksem on selle vormitavus või nõtkus. Selle asemel on metall rabedam ja kipub neid tera piire pidi purunema.
Materjalid on vormitavad ja plastilisemad, kui neil on nihked või kihtstruktuuris puuduvad ioonid. Need defektid võivad deformeerudes liikuda läbi metalli kristallstruktuuri, suurendades selle võimet deformeeruda purunemata.
Enamiku metallide kuumutamisel muutuvad nende terad suuremaks. Aatomid on siis korrapärasemas struktuuris ja võivad kergemini üksteisest üle lipsata, sidemeid lõhkumata. See võimaldab metallidel kergemini deformeeruda. "Külmtöötlus" teeb vastupidist: metalli deformeerimine külma korral loob rohkem tera piire, muutes metalli jäigaks ja rabedaks.
Huvitaval kombel näitavad ka mõned metallid elastsus. Kui metallile, aatomitele, pannakse väga väike stress algus üksteisest üle veereda. Kuid siis, kui stress vabaneb, liiguvad aatomid tagasi oma algsesse asendisse. Suurem stressimuutus muudab aatomite positsiooni jäädavalt.