Kiedy do ciała stałego zostanie przyłożone naprężenie mechaniczne, od struktury ciała stałego będzie zależeć, czy odkształci się on w różne kształty bez pękania, czy nie. Materiały, które łatwo odkształcają się bez pękania pod wpływem nacisku mechanicznego, są uważane za plastyczne. Materiały, które łatwo odkształcają się pod wpływem naprężeń rozciągających, są uważane za plastyczne.
Definicja ciągliwego
Słowo plastyczny pochodzi od średniowiecznej łaciny malleabilis, który sam pochodzi z oryginalnej łaciny malleare, co oznacza „młotkiem”.
Materiały plastyczne mogą być łatwo odkształcone bez pękania pod naciskiem mechanicznym lub „naprężeniem ściskającym”. Ponieważ materiały te nie pękają podczas deformacji, można je wciskać w różne kształty lub cienkie pościel. Można to zrobić przez młotkowanie, prasowanie lub walcowanie.
Typowym przykładem materiału ciągliwego jest złoto, który jest często skompresowany w złoty płatek do wykorzystania w sztuce, architekturze, biżuterii, a nawet żywności. Inne metale ciągliwe obejmują żelazo, miedź, aluminium, srebro i ołów, a także cynk jako metal przejściowy w określonych temperaturach. Wiele materiałów, które są bardzo plastyczne, jest również bardzo plastycznych; wyjątkiem jest ołów, o niskiej ciągliwości i wysokiej ciągliwości.
Definicja ciągliwego
Ściśle związana z pojęciem plastyczności jest plastyczność. Podczas gdy ciągliwość ma związek z naprężeniem ściskającym lub naciskiem mechanicznym, ciągliwość dotyczy naprężenia rozciągającego lub rozciągania mechanicznego.
„Tructile” pochodzi od łacińskiego słowa plastyczny, co oznacza „który może być prowadzony lub rysowany”.
Coś, co jest plastyczne (czasami nazywane również trakcyjnym) można łatwo rozciągnąć lub wyciągnąć w cienki drut. Miedź ciągliwa jest dobrym przykładem zarówno ciągliwości, jak i ciągliwości, ponieważ można ją prasować i zwijać w arkusze, a także rozciągać na druty.
Metale są często mieszane jako stopy w celu poprawy ich właściwości fizycznych. Stal o wysokiej wytrzymałości jest przykładem stopu, który ma wyższą plastyczność niż którykolwiek z jego metali składowych i jest często stosowana w samolotach, samochodach i innych zastosowaniach inżynieryjnych.
Jak metale się odkształcają
Warstwy jonów w metalu mogą się poruszać i ślizgać po sobie bez zrywania ich metalicznych wiązań; to jest to, co pozwala metalowi zginać się lub rozciągać bez pękania. Jednak niektóre twardsze metale nie mają wyraźnych warstw i zamiast tego mają strukturę krystaliczną z mniejszymi jednostkami składowymi atomów.
Te jednostkowe skupiska atomów, zwane ziarna, mają między sobą granice zwane granicami ziaren. Im więcej granic ziaren na jednostkę objętości metalu ma mniejszą ciągliwość lub ciągliwość. Zamiast tego metal będzie bardziej kruchy i będzie miał tendencję do pękania wzdłuż tych granic ziaren.
Materiały są bardziej plastyczne i ciągliwe, gdy mają dyslokacje lub brakujące jony w strukturze warstwowej. Wady te mogą poruszać się w strukturze krystalicznej metalu podczas jego deformacji, zwiększając jego zdolność do odkształcania się bez pękania.
Kiedy większość metali jest podgrzewana, ich ziarna stają się większe. Atomy mają wtedy bardziej regularną strukturę i mogą łatwiej się prześlizgiwać po sobie bez zrywania wiązań. Pozwala to na łatwiejsze odkształcanie metali. „Obróbka na zimno” działa odwrotnie: deformacja metalu, gdy jest zimno, tworzy więcej granic ziaren, czyniąc metal sztywnym i kruchym.
Co ciekawe, pojawiają się również niektóre metale elastyczność. Kiedy na metal zostanie poddana bardzo niewielka ilość naprężeń, atomy początek przewracać się nawzajem. Ale potem, kiedy naprężenie zostaje zwolnione, atomy wracają do swoich pierwotnych pozycji. Większe naprężenia na stałe zmieniają położenie atomów.