Amikor egy szilárd tárgyra mechanikai igénybevételt hajtanak végre, a szilárd anyag szerkezetétől függ, hogy különféle alakokká deformálódik-e törés nélkül vagy sem. Azokat az anyagokat, amelyek mechanikai nyomás alatt könnyen deformálódhatnak, törés nélkül, alakíthatónak kell tekinteni. Azokat a anyagokat, amelyek húzófeszültség hatására könnyen deformálódnak, képlékenyeknek kell tekinteni.
A Malleable meghatározása
A képlékeny szó a középkori latinból származik képlékeny, amely maga az eredeti latinból származott malleare, jelentése: "kalapálni".
A megmunkálható anyagok könnyen deformálódhatnak anélkül, hogy mechanikai nyomás vagy "nyomó igénybevétel" alatt megtörnének. Mivel ezek az anyagok deformálódás közben nem törnek el, különböző formákra vagy vékonyra kényszeríthetők ágynemű. Ez történhet kalapáccsal, préseléssel vagy hengerléssel.
A képlékeny anyagra gyakori példa Arany, amelyet gyakran arany levélké sajtolnak a művészet, az építészet, az ékszerek és még az élelmiszerek számára is. Egyéb képlékeny fémek közé tartozik a vas, réz, alumínium, ezüst és ólom, valamint az átmenetifém cink bizonyos hőmérsékleteken. Sok nagyon képlékeny anyag is nagyon képlékeny; az ólom kivétel, alacsony hajlékonysággal és nagy alakíthatósággal.
A gömbgrafika meghatározása
A alakíthatóság fogalmához szorosan kapcsolódik a hajlékonyság. Míg a alakíthatóság a nyomófeszültséggel vagy a mechanikai nyomással függ össze, a hajlékonyság a húzófeszültséghez vagy a mechanikai nyújtáshoz kapcsolódik.
A "képlékeny" a latin szóból származik ductilis, ami azt jelenti, hogy "vezethető vagy rajzolható".
Valami, ami képlékeny (néha nevezhető tapinthatónak is), könnyen kinyújtható vagy vékony huzallá húzható. A gömbgrafitos réz jó példa mind a alakíthatóságra, mind a hajlékonyságra: képes sajtolni és lapokká tekerni, valamint huzallá nyújtani.
A fémeket gyakran ötvözeteként keverik fizikai tulajdonságaik javítása érdekében. A nagy szakítószilárdságú acél példája egy olyan ötvözetnek, amelynek hajlékonysága nagyobb, mint bármely alkotóféme, és gyakran használják repülőgépeken, személygépkocsikban és más műszaki alkalmazásokban.
Hogyan deformálódnak a fémek
A fémben lévő ionrétegek úgy mozoghatnak és átcsúszhatnak egymással, hogy nem bontják meg fémes kötéseiket; ez teszi lehetővé a fém hajlítását vagy nyújtását törés nélkül. Néhány keményebb fémnek azonban nincsenek átlátszó rétegei, ehelyett kristályszerkezete kisebb atomegységekkel rendelkezik.
Ezek az egységcsoportok atomok, ún gabonafélék, vannak határok közöttük, amelyeket gabonahatároknak nevezünk. Minél több szemcsehatár térfogategységre vonatkoztatva van, annál kevésbé lesz képlékeny vagy hajlékony. A fém ehelyett törékenyebb lesz, és hajlamos ezen szemcsehatárok mentén törni.
Az anyagok képlékenyebbek és hajlékonyabbak, ha elmozdulásaik vannak, vagy hiányoznak az ionok a rétegszerkezetben. Ezek a hibák a deformálódás során mozoghatnak a fém kristályszerkezetében, növelve deformálódási képességét törés nélkül.
A legtöbb fém felmelegítésekor szemcséik nagyobbak lesznek. Az atomok ezután szabályosabb szerkezetűek, és könnyebben átcsúszhatnak egymáson anélkül, hogy megszakítanák kötelékeiket. Ez lehetővé teszi a fémek könnyebb deformálódását. A "hideg megmunkálás" az ellenkezőjét teszi: Hideg fém deformálása hidegen több szemcsehatárt hoz létre, ezáltal a fém merev és törékeny lesz.
Érdekes módon néhány fém is megmutatkozik rugalmasság. Ha nagyon kis mértékű stressz nehezedik egy fémre, az atomokra Rajt hogy átgurítsák egymást. De amikor a stressz felszabadul, az atomok visszaállnak eredeti helyzetükbe. Nagyobb stresszmennyiség tartósan megváltoztatja az atomok helyzetét.