Kada se na čvrsti predmet primijeni mehaničko naprezanje, ovisit će o strukturi krutine hoće li se ona deformirati u različite oblike bez lomljenja ili ne. Smatra se da su materijali koji se lako deformiraju bez lomljenja pod mehaničkim pritiskom podatni. Materijali koji se lako deformiraju kada se podvrgnu vlačnom naprezanju smatraju se duktilnim.
Definicija podatnog
Riječ podatna potječe iz srednjovjekovnog latinskog malleabilis, koja je sama poticala od izvornog latinskog malleare, što znači "čekićem".
Savitljivi materijali mogu se lako deformirati bez lomljenja pod mehaničkim pritiskom ili "tlačnim naprezanjem". Budući da se ti materijali ne lome dok se deformiraju, mogu biti prisiljeni u različite oblike ili tanki plahte. To se može učiniti čekićem, prešanjem ili valjanjem.
Uobičajeni primjer podatnog materijala je zlato, koji se često komprimira u zlatni listić za upotrebu u umjetnosti, arhitekturi, nakitu, pa čak i hrani. Ostali kovljivi metali uključuju željezo, bakar, aluminij, srebro i olovo, kao i prijelazni metal cink na određenim temperaturama. Mnogi materijali koji su vrlo podatni također su vrlo plastični; olovo je iznimka, s malom duktilnošću i velikom podatnošću.
Definicija duktilnog
Usko povezana s konceptom podatnosti je plastičnost. Iako je gibljivost povezana s tlačnim naprezanjem ili mehaničkim tlakom, duktilnost se odnosi na vlačno naprezanje ili mehaničko istezanje.
"Duktil" potječe od latinske riječi duktilis, što znači "koji se može voditi ili crtati."
Nešto što je duktilno (ponekad se naziva i traktilno) lako se može razvući ili izvući u tanku žicu. Nodularni bakar dobar je primjer podatnosti i gipkosti, jer se može prešati i valjati u limove, kao i razvlačiti u žice.
Metali se često miješaju kao legure kako bi se poboljšala njihova fizička svojstva. Čelik visoke vlačnosti primjer je legure koja ima veću duktilnost od bilo kojeg sastavnog metala, a često se koristi u avionima, automobilima i drugim inženjerskim primjenama.
Kako se metali deformiraju
Slojevi iona u metalu mogu se pomicati i kliziti jedan preko drugoga bez prekida metalnih veza; to je ono što omogućuje metalu da se savija ili rasteže bez lomljenja. Međutim, neki tvrđi metali nemaju prozirne slojeve, već imaju kristalnu strukturu s manjim komponentnim jedinicama atoma.
Te jedinice nakupine atoma, tzv zrna, imaju granice između sebe zvane granice zrna. Što više metala ima granica zrna po jedinici volumena, to će imati manju podatnost ili podatnost. Umjesto toga, metal će biti lomljiviji i težit će probijanju duž ovih granula zrna.
Materijali su podatniji i plastičniji kada imaju dislokacije ili nedostaju ione u strukturi sloja. Ti se nedostaci mogu kretati kroz kristalnu strukturu metala dok se deformira, povećavajući njegovu sposobnost deformiranja bez lomljenja.
Kad se većina metala zagrije, njihova zrna postaju veća. Tada su atomi pravilnije strukture i mogu se lakše klizati jedni preko drugih, a da ne prekidaju veze. To omogućuje lakšu deformaciju metala. "Hladno obrađivanje" čini suprotno: deformiranjem metala kada je hladno stvara više granica zrna, čineći metal krutim i lomljivim.
Zanimljivo je da se pokazuju i neki metali elastičnost. Kada se na metal stavi vrlo mala količina naprezanja, atomi početak da se prevrću jedan preko drugog. Ali onda, kad se stres oslobodi, atomi se vraćaju u svoje prvobitne položaje. Veće količine naprezanja trajno mijenjaju položaj atoma.