金属の可鍛性は、破損することなくどれだけの圧力(圧縮応力)が耐えることができるかによって測定することができます。 異なる金属間の可鍛性の相違は、それらの結晶構造の相違によるものである。
圧縮応力は、金属結合を壊すことなく、原子を相互に新しい位置に転がす。 展性の高い金属に大量のストレスをかけると、原子は互いに転がり、永続的に新しい位置にとどまります。
展性のある金属の例は:
展性を示す製品の例には、金箔、リチウム箔、およびインジウムショットが含まれる。
可鍛性と硬度
アンチモンやビスマスなどの硬い金属の結晶構造は、原子を破壊せずに新しい位置に押し込むことをより困難にします。 これは、金属中の原子の列が整列していないためです。 換言すれば、より多くの粒界が存在し、金属は粒界で破壊される傾向がある。 粒界は、原子が強く結合していない領域です。 したがって、金属が有する粒界がより多くなるほど、より硬く、より脆くなり、それゆえ、可撓性が低下する。
可撓性対延性
可鍛性は圧縮下で変形する金属の特性であるが、 延性は金属の特性であり、損傷なしに伸びることができる。
銅は、良好な延性(ワイヤに引き伸ばすことができる)と良好な可鍛性(シートに圧延することもできる)の両方を有する金属の例である。
ほとんどの可鍛性金属も延性であるが、2つの特性は排他的であり得る。 例えば、 鉛および錫は、冷たいときに可鍛性および延性であるが、融点に向かって温度が上昇し始めると、ますます脆くなる。
しかし、ほとんどの金属は加熱すると可鍛性になります。 これは、温度が金属内の結晶粒に及ぼす影響によるものである。
温度による結晶粒の制御
温度は原子の挙動に直接影響を及ぼし、ほとんどの金属の熱で原子はより規則的な配列を有する。 これにより、粒界の数が減少し、それによって金属がより柔らかくまたはより可鍛性になる。
金属に対する温度の影響の例は、300°F(149℃)未満の脆い金属である亜鉛で見ることができます。 しかし、この温度より上に加熱すると、亜鉛は非常に可鍛性になり、シートに転がすことができます。
熱処理の効果とは対照的に、 冷間加工 (圧延、延伸、または加圧を伴う塑性変形によって冷間金属が生じるプロセス)は、より小さい粒子をもたらし、金属をより硬くする傾向がある。
温度を越えて、合金化は、金属をより実行可能にするために粒度を制御する別の一般的な方法である。
銅と亜鉛の合金である真ちゅうは、その粒子構造が原子の列を新しい位置にシフトさせようとする圧縮応力に対してより耐性があるので、個々の金属よりも硬い。
ソース
Chestofbooks.com。 合金の可鍛性および延性。
URL:http://chestofbooks.com/home-improvement/workshop/Turning-Mechanical/
ネットの違い。 延性と延性の差
URL:http://www.differencebetween.net/miscellaneous/difference-between-ductility-and-malleability/
Chemguide.co.uk。 メタリック構造 。
URL:http://www.chemguide.co.uk/atoms/structures/metals.html