展性がプロセスに亀裂を生じることなく力の作用によって変形される体またはオブジェクトを許可することを特徴とする物質の物理的特性です。このアクションは、ハンマーブロー、デトネーション、油圧プレスまたはローラーの圧力です。シートに材料を平らにする任意の手段によって。
次に、可鍛性は悪名高い方法で日常生活で観察されますが、同時に気づかれません。たとえば、アルミホイルはこの金属の可鍛性を表しており、私たちの手で非常に薄く変形可能なシートを作るために使用されています。
可鍛性の金属または合金は、壁または構造を覆うベニアまたはプレートの設計を可能にします。出典:Pxhere。
したがって、材料の展性を認識する表面的な方法は、シート、プレート、シート、またはベニアが材料でできているかどうかを観察することです。それらが薄いほど、それらがより順応性があると考えるのは当然です。
この特性の別の可能な定義は、亀裂や破壊なしに、材料を2Dボディに機械的に還元できることです。したがって、通常は金属や合金、および特定の高分子材料で研究されている塑性挙動について説明します。
展性を判断する方法は?ハンマーとボタン
材料の可鍛性は、ハンマーと、必要に応じてトーチを使用して定性的に決定できます。さまざまな金属、合金、または高分子材料(シリコーン、プラスチシンなど)の球から出発して、シートまたはボタンの形で十分に軟化するまでハンマー衝撃を受けます。
クラックや球のクラックがなくても柔らかくなりやすい材料は、室温でより順応性があります。金属球にぶつかったときに、側面から小さな破片が放出される場合、その構造は圧力に抵抗せず、変形できないと言われています。
室温ではあまりにも可鍛性ではない材料があります。高温に耐えるベース上でトーチで球を加熱することにより、実験を繰り返します。現在、より順応性のある金属または合金があることがわかります。冶金業界で広く使用されている現象。
これらのボタンは薄く、熱く見える骨折が少ないほど、より柔軟になります。ハンマーによって加えられる圧力を定量化できれば、この実験の結果、他の機器に頼ることなく、そのような金属の展性の絶対値が得られます。
硬度と温度の関係
アルミニウムは可鍛性のある素材です。
前のセクションから、一般に、材料の温度が高いほど、その可鍛性も同様に高くなることがわかりました。金属がロール、プレート、またはシートに変形できるように、金属が真っ赤に加熱されるのはこのためです。
また、展性は通常硬度に反比例します。硬度が高いほど展性が低くなります。
たとえば、球の1つがダイヤモンドであるとします。トーチでどれだけ加熱しても、ハンマーの最初の打撃で結晶が壊れ、この方法ではダイヤモンドボタンを作ることができなくなります。硬質材料は、靭性や抵抗とは逆に、もろいという特徴もあります。
したがって、ハンマーのわずかな打撃で割れる球体は、硬く、もろく、順応性が低くなります。
金属結合の役割
身体が可鍛性、特に金属であるためには、その原子が圧力に反応して効率的に再編成できなければなりません。
共有結合結晶のようなイオン化合物は、圧力または衝撃の後にそれらが再確立するのを妨げる相互作用を持っています。転位や結晶欠陥が大きくなり、やがて割れ目が現れます。これは、すべての金属とポリマーに当てはまるわけではありません。
金属の場合、展性は金属結合の独自性によるものです。その原子は、結晶を通って限界まで移動する電子の海によって一緒に保持されます。そこで、それらは、ある結晶から別の結晶にジャンプすることはできません。
彼らが見つけた結晶粒が多ければ多いほど、金属はより硬くなり(別の表面に引っかかれるのを防ぎ)、その結果、展性が低下します。
金属結晶の内部の原子は行と列に配置され、それらの電子の移動性のおかげで一緒にスライドすることができ、圧力の方向(それが作用する軸)に依存します。ただし、原子の列は1つの結晶から別の結晶にスライドすることはできません。つまり、そのエッジまたは粒界がこのような変形に対抗します。
温度と合金化の影響
原子の観点から見ると、温度の上昇は結晶粒間の結合を促進し、したがって圧力下での原子の滑りを促進します。温度が金属の展性を高める理由です。
同様に、金属が合金化すると、新しい金属原子が粒界を下げ、結晶を互いに近づけ、内部変位を改善します。
可鍛性材料の例
銀の可鍛性により、銀を変形させるために変形させることができます。出典:Pixabay。
2Dで観察されるすべての材料が順応性があるとは限りません。これらの形状または形状を取得するようにカットまたは製造されているためです。これは、展性が主に金属に集中し、ポリマーにはそれほど集中しない傾向があるためです。可鍛性の金属、材料、または混合物のいくつかの例は次のとおりです。
-アルミニウム
-銀
-銅
-錫
-鉄
-鋼
-インド人
-カドミウム
-ニッケル
-白金
-ゴールド
-真鍮
-ブロンズ
-ニッケルメッキ合金
-ホットグラス
-粘土
-シリコーン
-マッド(調理前)
-生地粉
チタンなどの他の金属は、可鍛性になるために高温を必要とします。同様に、鉛とマグネシウムは、スカンジウムとオスミウムのように、可鍛性がそれほど高くない金属の例です。
ガラス、粘土の装飾品、木材は展性のある素材です。ただし、ガラスと粘土の両方は、展性があり、2Dの図(ウィンドウ、テーブル、定規など)を与えることができる段階を経ます。
金属に関しては、それらが比較的可鍛性があるかどうかを判断するための良い観察は、それらとそれらの合金でコインが作られるかどうかを見つけることです。真鍮、青銅、銀貨と同じです。
参考文献
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