Nøgleforskellen mellem duktilitet og formbarhed er, at duktilitet af fast materiale er evnen til at gennemgå trækspænding uden brud eller beskadigelse, hvorimod formbarheden af et materiale er evnen til at gennemgå trykspænding uden brud eller beskadigelse.
Duktilitet og formbarhed er to egenskaber, der er af stor betydning ved valg af materialer til bygning og fremstilling af produkter. Disse egenskaber beskriver plasticiteten af faste materialer. I metaller er duktiliteten og formbarheden meget høj på grund af deres evne til at opretholde store mængder plastiske deformationer i krystalstrukturen. For eksempel er platin det mest duktile materiale, og guld er det mest formbare materiale.
Hvad er duktilitet?
Duktilitet er et fast materiales evne til at undergå trækspænding uden at beskadige. Vi kan måle denne egenskab ved et fast materiale, og det beskriver, i hvor høj grad det faste materiale kan gennemgå plastisk deformation uden brud. Det er ofte afbildet ved det faste stofs evne til at strække sig ind i en wire, når det trækkes i enderne.
Figur 01: Træktest for støbejern
Dette er en mekanisk egenskab, og vi kan kvantificere den ved brudtøjningen, som er den spænding, hvorved materialet brækker, når vi påfører stigende trækspændinger langs en enkelt akse. Reduktionen af området fra startpunktet til bruddet under testen er også et mål for denne egenskab. Duktilitet er en egenskab, som vi især kigger efter i metaller. Metaller har meget høj duktilitet. Derfor kan vi nemt manipulere metaller sammenlignet med andre faste materialer.
Hvad er formbarhed?
Smidbarhed er faste materialers evne til at undergå trykspænding uden skader. Metaller er meget formbare sammenlignet med ikke-metalmaterialer. Derfor kan vi forme metaller ved hjælp af formningsmetoder som smedning, valsning, ekstrudering og indrykning. Da guld er meget formbart, kan vi smede det til meget tynde folier, nogle gange kun nogle få atomer tykke.
Figur 02: Vi kan få guldark på grund af dets formbarhed
Vi kan måle et stofs formbarhed ved at bestemme, hvor meget tryk (kompressionsspænding) det kan modstå uden at gå i stykker. Men denne egenskab er forskellig fra et stof til et andet afhængigt af stoffets krystalstruktur. Under komprimeringen ruller atomer over hinanden til nye positioner. Men de har en tendens til ikke at bryde det metalliske bånd mellem dem. De fleste gange er denne stillingsændring permanent.
Hvad er forskellen mellem duktilitet og formbarhed?
Duktilitet af et fast materiale er evnen til at udsættes for trækspænding uden brud eller beskadigelse. Simpelthen evnen til at trække et materiale ind i en wire ved at trække i enderne. Hvorimod formbarhed af et materiale er evnen til at gennemgå trykspænding uden brud eller beskadigelse. Simpelthen er det evnen til at blive hamret eller skubbet ind i tynde plader uden at gå i stykker. Derfor er dette den vigtigste forskel mellem duktilitet og formbarhed.
I de fleste tilfælde eksisterer duktilitet og formbarhed dog sideløbende. For eksempel er sølv og guld meget formbare og formbare. Men i nogle tilfælde er duktiliteten høj, mens formbarheden er lav eller omvendt. For eksempel er bly og støbejern meget formbare, selvom de har en lavere duktilitet.
Nedenstående infografik viser forskellen mellem duktilitet og formbarhed mere detaljeret.
Opsummering – Duktilitet vs formbarhed
Duktilitet og formbarhed er to aspekter af den plastiske deformationsproces af faste materialer. Da metaller har en krystalstruktur og frie elektroner for at tillade store mængder dislokationer, er de både meget formbare og duktile. Den vigtigste forskel mellem duktilitet og formbarhed er, at duktiliteten af fast materiale er evnen til at gennemgå trækspænding uden brud eller beskadigelse, mens formbarheden af et materiale er evnen til at gennemgå trykspænding uden brud eller beskadigelse.
