Kun kiinteään esineeseen kohdistetaan mekaanista rasitusta, riippuu kiinteän aineen rakenteesta, muodonmuutosko se eri muotoiseksi rikkomatta vai ei. Materiaalit, jotka ovat helposti muodonmuutoksia murtumatta, kun ne altistetaan mekaaniselle paineelle, katsotaan muokattaviksi. Materiaaleja, jotka ovat helposti muodonmuutoksia vetolujuudessa, pidetään sitkeinä.
Määritelmä Malleable
Sana muokattava tulee keskiaikaisesta latinasta malleabilis, joka itse tuli alkuperäisestä latinasta malleare, mikä tarkoittaa "vasaraa".
Tempelimateriaalit voidaan helposti deformoida rikkomatta mekaanisessa paineessa tai "puristusjännityksessä". Koska nämä materiaalit eivät hajoa muodonmuutoksen aikana, ne voidaan pakottaa eri muotoihin tai ohuiksi arkkia. Tämä voidaan tehdä vasaralla, puristamalla tai valssaamalla.
Yleinen esimerkki tempermateriaalista on kulta-, joka puristetaan usein kultalehdeksi taiteessa, arkkitehtuurissa, koruissa ja jopa ruoassa. Muita tempermetalleja ovat rauta, kupari, alumiini, hopea ja lyijy sekä siirtymämetalli sinkki tietyissä lämpötiloissa. Monet hyvin muokattavat materiaalit ovat myös hyvin sitkeitä; lyijy on poikkeus, sillä alhainen sitkeys ja korkea muovattavuus.
Määritelmä pallografiittia
Taivutettavuus liittyy läheisesti muovattavuuden käsitteeseen. Vaikka muovattavuus liittyy puristusjännitykseen tai mekaaniseen paineeseen, sitkeys liittyy vetojännitykseen tai mekaaniseen venytykseen.
"Pallografiitti" on peräisin latinankielisestä sanasta ductilis, mikä tarkoittaa "jota voidaan johtaa tai piirtää".
Jotain pallografiittia (joskus kutsutaan myös taktiiliksi) voidaan helposti venyttää tai vetää ohueksi lankaksi. Pallografiittikupari on hyvä esimerkki sekä muokattavuudesta että sitkeydestä, ja se voidaan puristaa ja rullata levyiksi sekä venyttää lankoiksi.
Metallit sekoitetaan usein seoksina niiden fysikaalisten ominaisuuksien parantamiseksi. Korkean vetolujuuden omaava teräs on esimerkki seoksesta, jolla on suurempi sitkeys kuin mikään sen komponenttimetallista, ja sitä käytetään usein lentokoneissa, autoissa ja muissa tekniikan sovelluksissa.
Kuinka metallit muuttuvat
Metallin ionikerrokset voivat liikkua ja liukua toistensa yli rikkomatta niiden metallisidoksia; tämä antaa metallin taipua tai venyttää rikkoutumatta. Joillakin kovemmilla metalleilla ei kuitenkaan ole selkeitä kerroksia, vaan niillä on kristallirakenne, jossa on pienempiä atomikomponentteja.
Nämä yksikköryhmät atomeja kutsutaan jyviä, välillä on rajoja, joita kutsutaan viljarajoiksi. Mitä enemmän metallirakeita tilavuusyksikköä kohden on, sitä vähemmän muovattavuutta tai sitkeyttä sillä on. Metalli on sen sijaan hauras ja pyrkii murtumaan pitkin näitä raerajoja.
Materiaalit ovat muokattavampia ja sitkeämpiä, kun niillä on sijoiltaan tai puuttuu ioneja kerroksen rakenteesta. Nämä viat voivat liikkua metallin kristallirakenteen läpi muodonmuuttuessaan, mikä lisää sen kykyä muodonmuutoksiin rikkoutumatta.
Kun suurinta osaa metalleista kuumennetaan, niiden jyvät kasvavat. Atomit ovat sitten säännöllisemmässä rakenteessa ja voivat liukastua helpommin toistensa yli rikkomatta sidoksiaan. Tämä antaa metallien muodonmuutoksen helpommin. "Kylmätyö" tekee päinvastoin: Metallin muodonmuutos kylmänä luo enemmän raerajoja, jolloin metallista tulee jäykkä ja hauras.
Mielenkiintoista on, että myös jotkut metallit näkyvät joustavuus. Kun metalliin kohdistuu hyvin pieni määrä stressiä, atomit alkaa kaatua toistensa yli. Mutta sitten, kun stressi vapautuu, atomit palaavat takaisin alkuperäiseen asentoonsa. Suuremmat stressimäärät muuttavat atomien asemaa pysyvästi.