Termini di metallurgia: la definizione di duttile

La duttilità è una misura della capacità di un metallo di resistere alle sollecitazioni di trazione, qualsiasi forza che allontana le due estremità di un oggetto. Il gioco del tiro alla fune fornisce un buon esempio di sforzo di trazione applicato a una fune. La duttilità è la deformazione plastica che si verifica nel metallo a seguito di tali tipi di deformazione. Il termine "duttile" significa letteralmente che una sostanza metallica è in grado di essere allungata in un filo sottile senza diventare più debole o più fragile nel processo.

Metalli con elevata duttilità, come ad esempio rame—Può essere attirato in fili lunghi e sottili senza rompersi. Storicamente il rame è stato un eccellente conduttore di elettricità, ma può condurre praticamente qualsiasi cosa. Metalli con basse duttilità, come ad esempio bismuto, si romperà quando saranno sottoposti a sollecitazioni di trazione.

I metalli duttili possono essere utilizzati in più di un semplice cablaggio conduttivo. Oro,

I cavi d'acciaio sono possibili a causa della duttilità delle leghe utilizzate in essi. Questi possono essere utilizzati per molte applicazioni diverse, ma è particolarmente comune nei progetti di costruzione, come i ponti, e nelle impostazioni di fabbrica per cose come i meccanismi delle pulegge.

Al contrario, malleabilità è la misura della capacità di un metallo di resistere alla compressione, come martellare, rotolare o premere. Mentre la duttilità e la malleabilità possono sembrare simili sulla superficie, i metalli che sono duttili non sono necessariamente malleabili e viceversa. Un esempio comune della differenza tra queste due proprietà è condurre, che è altamente malleabile ma non altamente duttile a causa della sua struttura cristallina. La struttura cristallina dei metalli determina come si deformeranno sotto stress.

Le particelle atomiche che i metalli del trucco possono deformare sotto stress scivolando l'una sull'altra o allontanandosi l'una dall'altra. Le strutture cristalline di metalli più duttili consentono agli atomi del metallo di essere distanziati ulteriormente, un processo chiamato "gemellaggio". I metalli più duttili sono quelli che si gemellano più facilmente. Nei metalli malleabili, gli atomi si spostano l'uno sull'altro in nuove posizioni permanenti senza rompere i loro legami metallici.

La malleabilità nei metalli è utile in molteplici applicazioni che richiedono forme specifiche progettate da metalli che sono stati appiattiti o arrotolati in fogli. Ad esempio, i corpi di auto e camion devono essere formati in forme specifiche, così come gli utensili da cucina, le lattine per alimenti e bevande confezionati, i materiali da costruzione e altro ancora.

L'alluminio, utilizzato nelle lattine per alimenti, è un esempio di metallo malleabile ma non duttile.

La temperatura influisce anche sulla duttilità nei metalli. Quando vengono riscaldati, i metalli generalmente diventano meno fragili, consentendo la deformazione plastica. In altre parole, la maggior parte dei metalli diventa più duttile quando viene riscaldata e può essere più facilmente trascinata nei fili senza rompersi. Il piombo si rivela un'eccezione a questa regola, poiché diventa più fragile quando viene riscaldato.

La temperatura di transizione fragile e duttile di un metallo è il punto in cui può resistere allo sforzo di trazione o ad altra pressione senza fratturarsi. I metalli esposti a temperature inferiori a questo punto sono suscettibili alla frattura, rendendolo una considerazione importante nella scelta dei metalli da utilizzare a temperature estremamente fredde. Un esempio popolare di questo è l'affondamento del Titanic. Molte ragioni sono state ipotizzate per il motivo per cui la nave affonda, e tra queste vi è l'impatto dell'acqua fredda sull'acciaio dello scafo della nave. Il tempo era troppo freddo per la fragile temperatura di transizione del metallo nello scafo della nave, aumentando la sua fragilità e rendendolo più suscettibile ai danni.