Differenza tra duttilità e malleabilità

Differenza principale - Duttilità vs malleabilità

La duttilità e la malleabilità sono proprietà correlate alla deformazione dei metalli. La duttilità è la capacità di un metallo di subire stress da trazione. La malleabilità denota la capacità di sottoporsi a stress compressivo. Questa è la principale differenza tra duttilità e malleabilità. Queste due proprietà notevoli sono dovute al legame metallico unico trovato solo nei metalli.

Questo articolo studia,

1. Cos'è la duttilità
      - Definizione, caratteristiche, esempi
2. Che cos'è la malleabilità
      - Definizione, caratteristiche, esempi
3. Qual è la differenza tra duttilità e malleabilità

Cos'è la duttilità

Quando una forza viene applicata alle due estremità di un materiale per staccarsi, viene applicata una tensione sul materiale. Questo è chiamato lo stress da trazione. La deformazione plastica si verifica a causa di sforzi di trazione. Lo sforzo di trazione viene applicato lungo un singolo asse e il materiale può essere arrotolato in un filo. La maggior parte dei metalli mostra una grande capacità di resistere a questo stress da trazione. Il rame, ad esempio, mostra elevate proprietà duttili, mentre il bismuto mostra una duttilità relativamente bassa e tende a rompersi facilmente a causa dello stress da trazione.

La duttilità dipende dalla granulometria del materiale. Abbassare la dimensione del grano, più difficile il movimento delle dislocazioni a causa di una maggiore resistenza; pertanto, la duttilità diminuisce. Con grani più grandi, si verifica il contrario.

La duttilità è dovuta alla capacità degli atomi di metallo di scivolare uno sull'altro e deformarsi sotto sforzo. Questo è anche proporzionale alla temperatura. Quando i metalli sono riscaldati aumenta la loro duttilità. Tuttavia, il piombo mostra un'eccezione diventando più fragile quando viene riscaldato.

Si chiama il processo di allungamento del metallo gemellaggio. Catene e collane sono prodotte intrecciando metalli preziosi come oro e argento.

La duttilità è compresa dallo sforzo di trazione di un materiale. Maggiore è la tensione di trazione, maggiore è la duttilità e più facile il materiale da stirare.

La duttilità è misurata dal test di piegamento. Questo viene fatto piegando il campione ad un angolo predeterminato o fino a quando non si rompe. I materiali duttili vengono utilizzati per produrre tubi, fili e varie altre parti del veicolo.

Le leghe sono molto duttili in quanto le composizioni non sono pure. Materiali come il carbonio sono meno duttili. Aumentando la composizione del carbonio, l'acciaio può essere reso più duttile.

Figura 1: il materiale duttile può essere arrotolato in fili.

Che cos'è la malleabilità

La malleabilità è correlata alla capacità di deformazione plastica di un materiale durante un test di compressione. Lo stress da compressione si traduce in un accorciamento delle dimensioni di un materiale, riducendone il volume. I metalli sono altamente malleabili in quanto il mare di elettroni che circondano gli ioni metallici positivi può adattarsi a sopportare il loro piccolo volume.

Un materiale malleabile può essere arrotolato in fogli sottili, pressato o martellato senza romperlo. Materiali diversi mostrano una diversa malleabilità grazie alla loro disposizione della struttura cristallina. NaCl ha una struttura reticolare ionica che richiede che gli ioni positivi e negativi siano localizzati in punti specifici. Pertanto, quando viene applicata la pressione, gli ioni non sono in grado di dislocarsi e la struttura è rotta. Pertanto, NaCl non è un materiale malleabile. Cu, al contrario, può regolare la sua struttura cristallina quando viene applicata la pressione. Quindi, è altamente malleabile.

Alcuni esempi di materiali altamente malleabili includono oro, argento, ferro, rame, alluminio, stagno e litio. L'antimonio e il bismuto sono molto più difficili in quanto i loro atomi non si allineano quando viene applicata la pressione. Pertanto, il materiale è più duro e fragile.

L'aumento della temperatura aumenta anche la malleabilità. Anche le impurità influiscono sulla malleabilità. Rendono le dislocazioni difficili da spostare. La malleabilità è utile per realizzare vari oggetti cambiando la forma dei metalli.

Figura 2: i materiali duttili possono essere arrotolati in fogli.

Differenza tra duttilità e malleabilità

Definizione

Duttilità: La duttilità si riferisce alla capacità di un materiale di allungarsi sotto tensione.

Malleabilità: La malleabilità si riferisce alla capacità di deformarsi e cambiare forma sotto stress compressivo.

Forma

Duttilità: I materiali duttili possono essere arrotolati in fili.

Malleabilità: I materiali malleabili possono essere arrotolati in fogli.

misurazione 

Duttilità: La duttilità è misurata dal test di piegamento.

Malleabilità: La malleabilità è misurata dalla capacità di resistere alla pressione.

Fattori che influenzano la malleabilità e la duttilità

Duttilità: La duttilità è influenzata dalla dimensione del grano.

Malleabilità: La malleabilità è influenzata dalla struttura cristallina. 

Conclusione

La duttilità si riferisce alla capacità di un materiale di stirarsi sotto sforzo di trazione e la malleabilità è la capacità di deformarsi e di cambiare forma sotto stress compressivo. Questa è la principale differenza tra duttilità e malleabilità.

Entrambe queste proprietà aumentano all'aumentare della temperatura, tuttavia, gli spettacoli di piombo e di stagno diminuiscono la duttilità e la malleabilità quando viene fornito il calore. La maggior parte dei materiali duttili sono malleabili. L'oro è sia estremamente duttile che malleabile. Pertanto, molto popolare nel fare gioielli.

Le leghe mostrano resistenza alla pressione poiché la dimensione del grano diventa più praticabile a causa della miscela di metallo. La duttilità dipende dalla granulometria del materiale, mentre la malleabilità dipende dalla struttura cristallina.

Riferimento:
1. "Malleabilità". Infoplease. N., n. Web. 15 febbraio 2017.
2. "Malleability in metals." Scambio di pile fisiche. N., n. Web. 15 febbraio 2017.
3. Truitt, Benjamin. "Stress compressivo: definizione, formula e massimo." Study.com. N., n. Web. 15 febbraio 2017.
4. Bell, Terence. "Spiegazione della malleabilità | Stress e metalli compressivi. "The Balance. N., n. Web. 15 febbraio 2017.
5. "Come cambia la duttilità del metallo quando si diminuiscono i grani?" Forum di fisica - La fusione della scienza e della comunità. N., n. Web. 15 febbraio 2017.

Cortesia dell'immagine:
1. "Filo di rame smaltato smaltato" di Alisdojo - Opera propria (CC0) via Commons Wikimedia
2. "Fogli e lingotti Mg" di CSIRO (CC BY 3.0) via Commons Wikimedia