定義上、可鍛性 素材をハンマーで叩いたり、丸めたりして薄いシートにする能力です。つまり、圧縮されたときに変形する能力です。可鍛性の高い物質は可鍛性です .多くの金属は可鍛性があります。メタロイドと非金属は展性がありません。可鍛性は物質の物理的特性と機械的特性です。
可鍛性金属の例
以下は可鍛性金属の例です:
- ゴールド
- シルバー
- 鉄
- ナトリウム
- リチウム
- カルシウム
- アルミニウム
- 銅
- すず
- インジウム
- リード
- エレクトラム
- スチール
メタロイドは純粋な元素としては可鍛性ではありませんが、可鍛性合金を形成できます。
最も可鍛性の高い金属は?
金は最も可鍛性の高い金属です。 2 番目に可鍛性の高い金属は銀です。
すべての金属は可鍛性ですか?
すべての金属が可鍛性があるわけではありません。以下は可鍛性のない金属の例です:
- オスミウム
- イリジウム
- タングステン
- バナジウム
- ブラス
- ブロンズ (構成金属との比較)
可鍛性の仕組み
金属は、その結晶構造のために可鍛性があります。最密結晶構造 [六方最密 (hcp) または面心立方 (fcc)] を持つ要素は、一般に、体心立方 (bcc) などのより開いた構造を持つ要素よりも可鍛性があります。たとえば、金、銀、マグネシウムは、バナジウムやクロムよりも可鍛性があります。最密構造の原子は、積み上げられた平らなシートのように配置されているため、平面は力が加えられると互いにすり抜けます。一方、身体中心の構造は、滑りにくい波板のようなものです。
しかし、金属は温度や不純物などによって異なる構造をとります。したがって、特定の元素または合金がどの程度展性があるかは、その条件によって異なります。
可鍛性のある非金属はありますか?
一般的に言えば、非金属の元素は可鍛性がありません。ただし、いくつかの例外があります。特定の同素体は順応性があります。例としては、硫黄の可塑性同素体があります。
非金属要素は順応性がありませんが、一部の非金属ポリマーは順応性があります 可鍛性。たとえば、一部のプラスチックは可鍛性を示します。
可鍛性と延性の違い
可鍛性材料は圧縮下で変形しますが、延性材料は引張り応力下で変形します。可鍛性金属は薄いシートに叩かれたりプレスされたりしますが、延性金属は細いワイヤーに引き伸ばされます.
ほとんどの場合、可鍛性と延性は密接に関係しています。ただし、可鍛性があっても延性がない金属もあります。たとえば、鉛は可鍛性があり、薄いシートにプレスできます。ただし、延性がなく、ワイヤに引き込むと簡単に壊れます。
可鍛性と硬度
全体として、硬い金属は柔らかい金属よりも可鍛性が低くなります。たとえば、純金と純銀は非常に柔らかく、非常に展性に優れています。タングステン、イリジウム、オスミウム、クロムなどの硬質金属は、あまり順応性がありません。金属は、その結晶構造のために硬く、可鍛性がありません。結晶中の原子の列は一列に並んでいないため、多くの粒界があります。圧力下で原子が互いにすり抜けていく簡単な方法はありません。
展性に対する温度の影響
ほとんどの金属では、温度を上げると粒界の数が減少し、可鍛性が向上します。そのため、通常の条件下では展性がない一部の金属は、熱処理に反応します。たとえば、亜鉛は 300 °F (~150 °C) 以上に加熱するまではろくなります。この温度以上では、金属をシートに圧延することが可能です.
合金化が可鍛性に与える影響
金属の合金化は、可鍛性を制御するもう 1 つの方法です。たとえば、真鍮は、その構成金属である銅と亜鉛のいずれよりも可鍛性が低くなります。 14 カラット ゴールドとスターリング シルバーは、硬化して金と銀の可鍛性を低下させる合金です。
展性の測定
展性を測定する方法は 2 つあります。最初のテストは、材料が壊れる前にどれだけの圧力または圧縮応力に耐えるかを測定することです。もう 1 つのテストは、金属板が破砕する前に形成される薄さを測定することです。
参考文献
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