Kas yra metalo lankstumas?
ML Harrisas / Getty Images
Kalumas yra fizinė metalų savybė, apibrėžianti jų gebėjimą kalti, presuoti arba susukti į plonus lakštus nesulaužant. Kitaip tariant, tai yra metalo savybė suspaudžiant deformuotis ir įgyti naują formą.
Metalo kaliamumas gali būti matuojamas pagal tai, kiek slėgio (gniuždymo įtempio) jis gali atlaikyti nesulūždamas. Skirtingų metalų plastiškumas skiriasi dėl jų kristalų struktūrų skirtumų.
Kalieji metalai
Molekuliniu lygmeniu gniuždymo įtempis verčia kaliųjų metalų atomus apsiversti vienas ant kito į naujas pozicijas, nepažeidžiant jų metalinio ryšio. Kai kaliajam metalui daromas didelis įtempis, atomai apsiverčia vienas ant kito ir visam laikui lieka naujoje padėtyje.
Kaliųjų metalų pavyzdžiai:
Produktai, pagaminti iš šių metalų, taip pat gali parodyti plastiškumą, įskaitant aukso lapus, ličio foliją ir indžio šratus.
Kalumas ir kietumas
Kietesnių metalų, tokių kaip stibis ir, kristalinė struktūra bismutas , apsunkina atomų įspaudimą į naujas pozicijas nesulaužant. Taip yra todėl, kad atomų eilės metale nesutampa.
Kitaip tariant, egzistuoja daugiau grūdų ribų, kurios yra sritys, kuriose atomai nėra taip stipriai sujungti. Metalai linkę lūžti ties šiomis grūdelių ribomis. Todėl kuo daugiau metalo grūdelių ribų, tuo jis bus kietesnis, trapesnis ir mažiau kalus.
Kalumas ir plastiškumas
Nors kaliumas yra metalo savybė, leidžianti jam deformuotis suspaudžiant, plastiškumas yra metalo savybė, leidžianti jam ištempti nepažeidžiant.
Varis yra metalo, turinčio gerą plastiškumą (jį galima ištempti į laidus), ir gerą kaliumą (jį taip pat galima susukti į lakštus) pavyzdys.
Nors dauguma kaliųjų metalų taip pat yra plastiški, šios dvi savybės gali būti išskirtinės. Vadovauti ir, pavyzdžiui, alavas yra kalus ir lankstus, kai yra šaltas, bet tampa vis trapesnis, kai temperatūra pradeda kilti link lydymosi taškų.
Tačiau dauguma metalų kaitinant tampa lankstesni. Taip yra dėl temperatūros poveikio metalų kristalų grūdeliams.
Kristalų grūdelių valdymas per temperatūrą
Temperatūra turi tiesioginės įtakos atomų elgsenai, o daugumoje metalų dėl šilumos atomai išsidėsto taisyklingiau. Tai sumažina grūdelių ribų skaičių, todėl metalas tampa minkštesnis arba lankstesnis.
Galima pamatyti temperatūros poveikio metalams pavyzdį cinko , kuris yra trapus metalas, kurio temperatūra žemesnė nei 300 laipsnių Farenheito (149 laipsnių Celsijaus). Tačiau kai jis kaitinamas aukščiau šios temperatūros, cinkas gali tapti toks kalus, kad jį galima susukti į lakštus.
Šaltas darbas prieštarauja karščio gydymas . Šis procesas apima šalto metalo valcavimą, tempimą arba presavimą. Dėl to susidaro mažesni grūdeliai, todėl metalas tampa kietesnis.
Be temperatūros, legiravimas yra dar vienas įprastas grūdelių dydžio reguliavimo būdas, kad metalai būtų tinkamesni. Žalvaris , an lydinio vario ir cinko, yra kietesnis už abu atskirus metalus, nes jo grūdėtoji struktūra yra atsparesnė gniuždymo įtempiams.