Unterschied zwischen Duktilität und Formbarkeit

Hauptunterschied - Duktilität vs. Formbarkeit

Duktilität und Formbarkeit sind Eigenschaften, die mit der Verformung von Metallen zusammenhängen. Duktilität ist die Fähigkeit eines Metalls, Zugspannung zu unterliegen. Formbarkeit bezeichnet die Fähigkeit, Druckspannungen ausgesetzt zu werden. Dies ist der Hauptunterschied zwischen Duktilität und Formbarkeit. Diese beiden bemerkenswerten Eigenschaften sind auf die einzigartige metallische Bindung zurückzuführen, die nur in Metallen zu finden ist.

Dieser Artikel studiert,

1. Was ist Duktilität?
      - Definition, Funktionen, Beispiele
2. Was ist Malleability?
      - Definition, Funktionen, Beispiele
3. Was ist der Unterschied zwischen Duktilität und Formbarkeit

Was ist Duktilität?

Wenn an den beiden Enden eines Materials eine Kraft ausgeübt wird, um sich voneinander wegzuziehen, wird auf das Material eine Spannung ausgeübt. Dies wird als Zugspannung bezeichnet. Plastische Verformung tritt aufgrund von Zugspannung auf. Die Zugspannung wird entlang einer einzigen Achse aufgebracht und das Material kann zu einem Draht gewalzt werden. Die meisten Metalle zeigen eine hohe Fähigkeit, dieser Zugspannung standzuhalten. Kupfer weist als Beispiel hohe duktile Eigenschaften auf, wohingegen Bismut eine vergleichsweise geringe Duktilität aufweist und aufgrund von Zugspannung leicht reißt.

Die Duktilität hängt von der Korngröße des Materials ab. Senken Sie die Korngröße und härter die Bewegung von Versetzungen aufgrund des größeren Widerstands. Daher nimmt die Duktilität ab. Bei größeren Korngrößen tritt umgekehrt ein.

Duktilität ist auf die Fähigkeit der Metallatome zurückzuführen, sich zu verschieben und sich unter Belastung zu verformen. Dies ist auch proportional zur Temperatur. Wenn Metalle erhitzt werden, steigt ihre Duktilität. Blei zeigt jedoch eine Ausnahme, indem es beim Erhitzen spröder wird.

Der Prozess des Streckens von Metall wird genannt Zwirnen. Ketten und Halsketten werden durch Verzahnen von wertvollen Metallen wie Gold und Silber hergestellt.

Duktilität wird unter der Zugspannung eines Materials verstanden. Je höher die Zugspannung, desto höher die Duktilität und desto leichter wird das Material gedehnt.

Die Duktilität wird durch den Biegetest gemessen. Dies geschieht durch Biegen der Probe in einen vorbestimmten Winkel oder bis sie bricht. Aus duktilen Materialien werden Rohre, Drähte und verschiedene andere Fahrzeugteile hergestellt.

Legierungen sind sehr duktil, da die Zusammensetzungen nicht rein sind. Materialien wie Kohlenstoff sind weniger duktil. Durch die Erhöhung der Kohlenstoffzusammensetzung kann Stahl duktiler werden.

Abbildung 1: Duktiles Material kann zu Drähten gewalzt werden.

Was ist Formbarkeit?

Die Formbarkeit korreliert mit der Fähigkeit der plastischen Verformung eines Materials im Druckversuch. Druckspannung führt zu einer Verkürzung der Abmessungen eines Materials, wodurch sein Volumen kleiner wird. Metalle sind sehr gut formbar, da das Elektronenmeer, das die positiven Metallionen umgibt, sich an ihr kleines Volumen anpassen kann.

Ein verformbares Material kann zu dünnen Blechen gerollt, gepresst oder gehämmert werden, ohne es zu zerbrechen. Unterschiedliche Materialien weisen aufgrund ihrer Anordnung der Kristallstruktur unterschiedliche Formbarkeit auf. NaCl hat eine Ionengitterstruktur, die erfordert, dass positive und negative Ionen an bestimmten Stellen lokalisiert werden. Daher können sich die Ionen beim Anlegen des Drucks nicht verschieben und die Struktur bricht. Daher ist NaCl kein verformbares Material. Im Gegensatz dazu kann Cu seine Kristallstruktur einstellen, wenn Druck ausgeübt wird. Daher ist es sehr formbar.

Beispiele für sehr gut formbare Materialien sind Gold, Silber, Eisen, Kupfer, Aluminium, Zinn und Lithium. Antimon und Wismut sind viel härter, da ihre Atome nicht unter Druck stehen. Daher ist das Material härter und spröde.

Die Temperaturerhöhung erhöht auch die Formbarkeit. Sogar Verunreinigungen beeinflussen die Formbarkeit. Sie machen es schwierig, die Versetzungen zu bewegen. Formbarkeit ist nützlich, um verschiedene Objekte herzustellen, indem die Form von Metallen geändert wird.

Abbildung 2: Duktile Materialien können zu Platten gerollt werden.

Unterschied zwischen Duktilität und Formbarkeit

Definition

Duktilität: Dehnbarkeit bezieht sich auf die Fähigkeit eines Materials, sich unter Zugspannung zu dehnen.

Formbarkeit: Formbarkeit bezieht sich auf die Fähigkeit, sich unter Druckspannung zu verformen und zu verändern.

Gestalten

Duktilität: Duktile Materialien können zu Drähten gerollt werden.

Formbarkeit: Formbare Materialien können zu Platten gewalzt werden.

Messung 

Duktilität: Die Duktilität wird durch den Biegetest gemessen.

Formbarkeit: Formbarkeit wird an der Druckfestigkeit gemessen.

Faktoren, die die Formbarkeit und Duktilität beeinflussen

Duktilität: Die Duktilität wird durch die Korngröße beeinflusst.

Formbarkeit: Die Formbarkeit wird durch die Kristallstruktur beeinflusst. 

Fazit

Dehnbarkeit bezieht sich auf die Fähigkeit eines Materials, sich unter Zugspannung zu dehnen, und Formbarkeit ist die Fähigkeit, sich unter Druckspannung zu verformen und seine Form zu verändern. Dies ist der Hauptunterschied zwischen Duktilität und Formbarkeit.

Beide Eigenschaften nehmen mit steigender Temperatur zu, jedoch zeigen Blei und Zinn bei Wärmezufuhr abnehmende Duktilität und Formbarkeit. Die meisten duktilen Materialien sind formbar. Gold ist sowohl sehr duktil als auch verformbar. Daher sehr beliebt bei der Herstellung von Schmuck.

Legierungen zeigen Druckbeständigkeit, da die Korngröße aufgrund der Metallmischung besser verarbeitbar wird. Die Duktilität hängt von der Korngröße des Materials ab, während die Formbarkeit von der Kristallstruktur abhängt.

Referenz:
1. "Formbarkeit". Infoplease. N.p., n. D. Netz. 15. Februar 2017.
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5. „Wie verändert sich die Duktilität von Metall, wenn Körner abnehmen?“ Physikforen - Fusion von Wissenschaft und Gemeinschaft. N.p., n. D. Netz. 15. Februar 2017.

Bildhöflichkeit:
1. "Kupferlackdraht" von Alisdojo - Eigene Arbeit (CC0) über Commons Wikimedia
2. „Mg Bleche und Barren“ Von CSIRO (CC BY 3.0) über Commons Wikimedia