MI A MEGMUNKÁLHATÓSÁG? (PÉLDÁK ALAKÍTHATÓ ANYAGOKRA) - KULTURÁLIS SZÓKINCS - 2026

Az alakíthatóság az anyag fizikai tulajdonsága, amelyet az jellemzõ, hogy a testek vagy tárgyak erõ hatására deformálódnak anélkül, hogy a folyamatban repedés lenne. Ez a művelet lehet kalapács ütés, robbanás, hidraulikus prés vagy henger nyomása; bármilyen módon, amely az anyagot lapréssé teszi.

Ezután a képlékenységet megfigyelik a mindennapi életben hírhedt módon, ugyanakkor észrevétlenül. Például az alumíniumfólia képviseli ennek a fémnek a formázhatóságát, mivel ezzel rendkívül vékony és deformálható lapokat saját kezünkben gyártanak.

A temperönthető fémek vagy ötvözetek lehetővé teszik a furnérok vagy lemezek kialakítását a falak vagy szerkezetek burkolására. Forrás: Pxhere.

Ezért az anyag alakíthatóságának felismerésére szolgáló aprólékos módszer annak megfigyelése, hogy lemezek, lemezek, lapok vagy furnér készültek-e az anyagból; minél vékonyabbak, természetes azt gondolni, hogy minél inkább temperálhatóak.

Ennek a tulajdonságnak egy másik lehetséges meghatározása az lenne, hogy egy anyag mechanikusan redukálható lenne 2D testre törés vagy törés nélkül. Ezért egy plasztikus viselkedésről beszélünk, amelyet általában a fémekben és ötvözetekben, valamint egyes polimer anyagokban vizsgálnak.

Hogyan lehet meghatározni az alakíthatóságot? Kalapács és gombok

Az anyag alakíthatósága kalapáccsal és szükség esetén fáklyával kvalitatív módon meghatározható. Különböző fémek, ötvözetek vagy polimer anyagok (szilikonok, plasztinok stb.) Gömbjeitől kezdve kalapácsütéseknek vannak kitéve, amíg nem eléggé meglágyulnak lap vagy gomb formájában.

Azok az anyagok, amelyek könnyebben lágyulnak a gömb repedései vagy repedései nélkül, szobahőmérsékleten jobban megmunkálhatók. Ha megütjük a fémgömböt, kis töredékeket szabadít fel az oldalról, akkor azt mondják, hogy szerkezete nem ellenáll a nyomásnak, és képtelen deformálni.

Vannak olyan anyagok, amelyek szobahőmérsékleten nem túl képlékenyek. A kísérletet megismételjük a gömbök fáklyával történő melegítésével olyan alapon, amely ellenáll a magas hőmérsékletnek. Megállapítást nyer, hogy vannak fémek vagy ötvözetek, amelyek most már formázhatóvá válnak; a fémiparban széles körben használt jelenség.

Minél vékonyabbak ezek a gombok, és minél kevesebb törés van melegen, annál alakíthatóbb lesz. Ha a kalapács által kifejtett nyomást számszerűsíthetjük, akkor az ilyen fémek alakíthatóságának abszolút értékei ennek a kísérletnek köszönhetőek, és más berendezés igénybevétele nélkül.

Kapcsolat keménységgel és hőmérséklettel

Az alumínium alakítható anyag.

Az előző szakaszból kitűnik, hogy általában minél magasabb az anyag hőmérséklete, annál nagyobb az alakíthatósága. Ez az oka annak, hogy a fémeket hevítésre hevítik, hogy azok tekercsekké, lemezekké vagy lemezekké deformálódjanak.

Ezenkívül a alakíthatóság általában fordítva arányos a keménységgel: a nagyobb keménység kevesebb alakíthatóságot jelent.

Képzelje el például, hogy az egyik gömb gyémánt. Nem számít, mennyire melegíti azt a fúvókával, a kalapács első ütésekor a kristályok törni fognak, és ezzel a módszerrel lehetetlenné válik egy gyémánt gomb készítése. A kemény anyagokat is törékeny tulajdonságok jellemzik, ami ellentétes a szilárdsággal vagy az ellenállással.

Így azok a gömbök, amelyek a kalapács legkisebb ütésein repednek, nehezebbek, törékenyek és kevésbé alakíthatók.

A fémkötés szerepe

Ahhoz, hogy a test temperálható legyen, különösen fémes, atomjai képesek legyenek hatékonyan átrendeződni a nyomás hatására.

Az ionos vegyületek, mint például a kovalens kristályok, kölcsönhatásba lépnek, amelyek megakadályozzák őket, hogy nyomás vagy ütés után újra helyreálljanak; a diszlokációk vagy a kristályhibák nagyobbá válnak, és végül törések lépnek fel. Nem ez a helyzet minden fémen és polimernél.

A fémek esetében az alakíthatóság a fémes kötésük egyediségéből fakad. Atomjait az elektronok tengere tartja össze, amely a kristályokon át halad végig, ahol nem tudnak ugrani egyik kristályról a másikra.

Minél több kristályos szemcséket találnak, annál keményebb (ellenálló, ha egy másik felület megkarcolja) a fém lesz, és ezért kevésbé temperálható.

A fémkristály belsejében lévő atomok sorokba és oszlopokba vannak elrendezve, amelyek elektronok mobilitásának köszönhetően és a nyomás tájolásától függően (melyik tengelyen működnek) összecsúsznak. Az atomok sora azonban nem mozoghat az egyik kristályról a másikra; vagyis annak szélei vagy szemcsés határai játszanak ilyen deformáció ellen.

A hőmérséklet és az ötvözés hatása

Atomi szempontból a hőmérséklet növekedése elősegíti a kristályos szemcsék közötti összekapcsolódást, és így az atomok nyomás alatt történő csúszását. Ezért növeli a hőmérséklet a fémek alakíthatóságát.

Hasonlóképpen fordul elő, amikor a fémeket ötvözik, mivel az új fématomok leengedik a szemcsék határait, közelebb hozva a kristályokat egymáshoz és lehetővé téve a jobb belső elmozdulásokat.

Példák alakítható anyagokra

Az ezüst alakíthatósága lehetővé teszi, hogy deformálódjon, hogy vele érméket készítsen. Forrás: Pixabay.

A 2D-ben megfigyelt összes anyag nem feltétlenül alakítható, mivel azokat olyan módon vágják vagy gyártják, hogy megszerezzék ezeket az alakzatokat vagy geometriákat. Ennek oka az, hogy az alakíthatóság inkább a fémekre, kisebb mértékben a polimerekre koncentrál. Néhány példa a formázható fémek, anyagok vagy keverékek számára:

-Alumínium

-Ezüst

-Réz

-Ón

-Vas

-Acél

-Indián

-Kadmium

-Nikkel

-Platina

-Arany

-Sárgaréz

-Bronz

-Nikkelbevonatú ötvözetek

-Hot üveg

-Agyag

-Silicone

-Iszap (főzés előtt)

-És liszt

Más fémek, mint például a titán, magas hőmérsékletet igényelnek, hogy alakíthatóvá váljanak. Hasonlóképpen, az ólom és a magnézium példák a fémekre, amelyek nem túl képlékenyek, csakúgy, mint a szandium és az ozmium.

Vegye figyelembe, hogy az üveg, az agyag díszek és a fa alakítható anyag; Ugyanakkor mind az üveg, mind az agyag olyan szakaszokon megy keresztül, ahol alakíthatóak és 2D alakzatok kaphatók (ablakok, asztalok, vonalzók stb.).

A fémek vonatkozásában jó megfigyelés annak meghatározására, hogy mennyire viszonylag formázhatóak, hogy megtudja, lehet velük és ötvözeteikkel érmék készíteni; mint a sárgaréz, bronz és ezüst érméknél.

Irodalom

1. Serway és Jewett. (2009). Fizika: a tudomány és a technika számára a modern fizika segítségével. 2. kötet (hetedik kiadás). Cengage tanulás.
2. Terence Bell. (2018. december 16). Mi az a rugalmasság a fémben? Helyreállítva: thebalance.com
3. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (2019. szeptember 04.). Temperálható meghatározás (teherautó). Helyreállítva: gondolat.com
4. Whitten, Davis, Peck és Stanley. (2008). Kémia (8. kiadás). CENGAGE Tanulás.
5. Nathan Crawford. (2019). A kémia rugalmassága: Meghatározás és példák Video. Tanulmány. Helyreállítva: study.com
6. Oxhill óvoda. (2019). Temperálható anyagok. Helyreállítva: oxhill.durham.sch.uk
7. Példák enciklopédia (2019). Temperálható anyagok. Helyreállítva: példák.co
8. Érmék aukción. (2015, szeptember 29.). Hogyan készülnek érmék? Helyreállítva: érmék - objektumok.com