Plastyczność jest miarą zdolności metalu do wytrzymania naprężenia rozciągającego - każdej siły, która odciąga dwa końce przedmiotu od siebie. Gra w przeciąganie liny jest dobrym przykładem działania naprężenia rozciągającego na linę. Ciągliwość to odkształcenie plastyczne występujące w metalu w wyniku tego rodzaju odkształceń. Określenie „plastyczny” dosłownie oznacza, że substancja metalowa może być rozciągana w cienki drut bez osłabiania lub kruchości w procesie.
Metale plastyczne
Metale o wysokiej ciągliwości - takie jak miedź—Może zostać wciągnięty w długie, cienkie druty bez zerwania. Miedź historycznie była doskonałym przewodnikiem elektryczności, ale może przewodzić prawie wszystko. Metale o niskiej ciągliwości, takie jak bizmut, pęknie, gdy zostaną poddane naprężeniu rozciągającemu.
Metale ciągliwe mogą być stosowane w więcej niż tylko okablowaniu przewodzącym. Złoto, platyna, a srebro często jest wciągane w długie pasma, na przykład w biżuterii. Złoto i platyna są ogólnie uważane za jedne z najbardziej plastycznych metali. Według
Amerykańskie Muzeum Historii Naturalnej, złoto można rozciągnąć do szerokości zaledwie 5 mikronów lub pięciu milionowych części metra grubości. Jedną uncję złota można wyciągnąć do długości 50 mil.Kable stalowe są możliwe ze względu na ciągliwość stosowanych w nich stopów. Można ich używać do wielu różnych zastosowań, ale jest to szczególnie powszechne w projektach budowlanych, takich jak mosty, oraz w ustawieniach fabrycznych dla rzeczy takich jak mechanizmy koła pasowego.
Plastyczność vs. Ciągliwość
Natomiast ciągliwość jest miarą zdolności metalu do wytrzymania ściskania, takiego jak walenie, walcowanie lub prasowanie. Podczas gdy plastyczność i ciągliwość mogą wydawać się podobne na powierzchni, metale plastyczne niekoniecznie są plastyczne i odwrotnie. Typowym przykładem różnicy między tymi dwiema właściwościami jest prowadzić, który jest bardzo plastyczny, ale nie bardzo plastyczny ze względu na swoją strukturę krystaliczną. Struktura krystaliczna metali decyduje o tym, jak odkształcają się pod wpływem stresu.
Cząsteczki atomowe, które tworzą metale, mogą odkształcać się pod wpływem stresu, ślizgając się po sobie lub oddalając od siebie. Struktury krystaliczne bardziej plastycznych metali umożliwiają rozciąganie atomów metalu dalej, co jest procesem zwanym „twinningiem”. Bardziej plastycznymi metalami są te, które łatwiej się łączą. W metalach plastycznych atomy toczą się nawzajem w nowych, stałych pozycjach bez zrywania ich wiązań metalicznych.
Ciągliwość metali jest przydatna w wielu zastosowaniach, które wymagają określonych kształtów zaprojektowanych z metali spłaszczonych lub zwiniętych w arkusze. Na przykład nadwozia samochodów osobowych i ciężarowych muszą być uformowane w określone kształty, podobnie jak przybory kuchenne, puszki na pakowane jedzenie i napoje, materiały budowlane i inne.
Aluminium, które jest stosowane w puszkach na żywność, jest przykładem metalu plastycznego, ale nie ciągliwego.
Temperatura
Temperatura wpływa również na ciągliwość metali. Po podgrzaniu metale generalnie stają się mniej kruche, co umożliwia odkształcenie plastyczne. Innymi słowy, większość metali staje się bardziej plastyczna po podgrzaniu i można je łatwiej wciągnąć do drutów bez zerwania. Ołów okazuje się wyjątkiem od tej reguły, ponieważ staje się bardziej kruchy w miarę podgrzewania.
Temperatura przejścia plastycznego i kruchego metalu jest punktem, w którym może on wytrzymać naprężenie rozciągające lub inne ciśnienie bez pękania. Metale narażone na temperatury poniżej tego punktu są podatne na pękanie, co stanowi ważną kwestię przy wyborze metali używanych w ekstremalnie niskich temperaturach. Popularnym tego przykładem jest zatonięcie Titanica. Istnieje wiele hipotez dotyczących tego, dlaczego statek tonie, a jednym z nich jest wpływ zimnej wody na stal kadłuba statku. Pogoda była zbyt zimna na temperaturę przejściową kruchości metalu w kadłubie statku, zwiększając jego kruchość i czyniąc go bardziej podatnym na uszkodzenia.