固体に機械的応力がかかると、固体が壊れることなくさまざまな形に変形するかどうかは、固体の構造に依存します。 機械的圧力下に置かれたときに壊れることなく容易に変形する材料は、展性があると見なされます。 引張応力下に置かれたときに変形しやすい材料は、延性があると見なされます。
可鍛性の定義
可鍛性という言葉は中世ラテン語に由来します マレアビリス、 それ自体は元のラテン語から来ました マレアレ、「ハンマーで叩く」という意味。
可鍛性材料は、機械的圧力または「圧縮応力」の下で破損することなく簡単に変形できます。 これらの材料は変形中に破損しないため、さまざまな形状や薄さにすることができます シート。 これは、ハンマーで叩く、押す、または転がすことによって行うことができます。
可鍛性材料の一般的な例は次のとおりです。 ゴールド、芸術、建築、宝石、さらには食品で使用するために、しばしば金箔に圧縮されます。 他の可鍛性金属には、鉄、銅、アルミニウム、銀、鉛、および特定の温度での遷移金属亜鉛が含まれます。 非常に展性のある多くの材料も非常に延性があります。 鉛は例外であり、延性が低く、展性が高い。
延性の定義
展性の概念と密接に関連しているのは延性です。 展性は圧縮応力または機械的圧力と関係がありますが、延性は引張応力または機械的伸びに関係します。
「延性」はラテン語に由来します ダクトリス、これは「導かれるか描かれるかもしれない」という意味です。
延性のあるもの（延性とも呼ばれる）は、簡単に伸ばしたり、細いワイヤーに引き出したりすることができます。 延性のある銅は、展性と延性の両方の良い例であり、プレスしてシートに丸めたり、ワイヤーに伸ばしたりすることができます。
金属は、その物理的特性を改善するために合金として混合されることがよくあります。 高張力鋼は、どの構成金属よりも延性が高い合金の一例であり、飛行機、自動車、その他のエンジニアリングアプリケーションでよく使用されます。
金属がどのように変形するか
金属内のイオンの層は、金属結合を切断することなく、互いに移動およびスライドできます。 これにより、金属が壊れることなく曲がったり伸びたりすることができます。 ただし、一部の硬い金属には明確な層がなく、代わりに原子の構成単位が小さい結晶構造があります。
これらの原子の単位の塊は、 穀類、粒界と呼ばれるそれらの間に境界があります。 金属の単位体積あたりの粒界が多いほど、展性や延性は低くなります。 代わりに、金属はよりもろくなり、これらの粒界に沿って破損する傾向があります。
材料は、転位がある場合、または層構造にイオンがない場合、より展性があり、より延性があります。 これらの欠陥は、金属が変形するときに金属の結晶構造内を移動し、破損することなく変形する能力を高めることができます。
ほとんどの金属が加熱されると、それらの粒子は大きくなります。 その場合、原子はより規則的な構造になり、結合を壊すことなく互いにすべりやすくなります。 これにより、金属をより簡単に変形させることができます。 「冷間加工」はその逆です。冷えたときに金属を変形させると、粒界が増え、金属が硬くて脆くなります。
興味深いことに、いくつかの金属も示しています 弾性。 金属にごくわずかな応力がかかると、原子 開始 お互いに転がります。 しかし、その後、応力が解放されると、原子は元の位置にロールバックします。 応力が大きくなると、原子の位置が恒久的に変化します。