La malleabilità di un metallo può essere misurata da quanta pressione (sollecitazione di compressione) può sopportare senza rompersi. Le differenze di malleabilità tra i diversi metalli sono dovute a variazioni nelle loro strutture cristalline.
La sollecitazione a compressione forza gli atomi a rotolarsi l'uno sull'altro in nuove posizioni senza rompere il loro legame metallico. Quando una grande quantità di stress è posta su un metallo malleabile, gli atomi si sovrappongono, rimanendo permanentemente nella loro nuova posizione.
Esempi di metalli malleabili sono:
Esempi di prodotti che dimostrano la malleabilità includono foglia d'oro, lamina di litio e pallini di indio.
Malleabilità e durezza
La struttura cristallina dei metalli più duri, come l'antimonio e il bismuto , rende più difficile pressare gli atomi in nuove posizioni senza rompersi. Questo perché le file di atomi nel metallo non si allineano. In altre parole, esistono più confini di grano e metalli tendono a fratturarsi ai limiti dei grani. I confini del grano sono aree in cui gli atomi non sono così fortemente connessi. Pertanto, più i bordi dei grani hanno un metallo, più duro, più fragile e, quindi, meno malleabile.
Malleabilità Versus Duttilità
Mentre la malleabilità è la proprietà di una deformazione del metallo sotto compressione, la duttilità è la proprietà di un metallo che consente di allungare senza danni.
Il rame è un esempio di un metallo che ha una buona duttilità (può essere allungato in fili) e una buona malleabilità (può anche essere laminato in fogli).
Mentre la maggior parte dei metalli malleabili sono anche duttili, le due proprietà possono essere esclusive. Piombo e stagno, ad esempio, sono malleabili e duttili quando sono freddi, ma diventano sempre più fragili quando le temperature iniziano a salire verso i loro punti di fusione.
La maggior parte dei metalli, tuttavia, diventa più malleabile quando riscaldata. Ciò è dovuto all'effetto che la temperatura ha sui cristalli di cristallo nei metalli.
Controllo dei granuli di cristallo attraverso la temperatura
La temperatura ha un effetto diretto sul comportamento degli atomi e nella maggior parte dei metalli il calore si traduce in atomi con una disposizione più regolare. Ciò riduce il numero di bordi del grano, rendendo così il metallo più morbido o più malleabile.
Un esempio di effetto della temperatura sui metalli può essere visto con lo zinco , che è un metallo fragile inferiore a 300 ° F (149 ° C). Tuttavia, quando riscaldato al di sopra di questa temperatura, lo zinco può diventare così malleabile da poter essere arrotolato in fogli.
In contrasto con l'effetto del trattamento termico , la lavorazione a freddo (un processo che comporta il rotolamento, il disegno o la pressatura che causa la deformazione plastica di un metallo freddo) tende a produrre grani più piccoli, rendendo il metallo più duro.
Oltre la temperatura, la lega è un altro metodo comune per controllare le dimensioni dei grani per rendere i metalli più lavorabili.
L'ottone , una lega di rame e zinco, è più duro di entrambi i singoli metalli perché la sua struttura granulosa è più resistente alle sollecitazioni di compressione che tentano di costringere le file di atomi a spostarsi in nuove posizioni.
fonti
Chestofbooks.com. Malleabilità e duttilità delle leghe.
URL: http://chestofbooks.com/home-improvement/workshop/Turning-Mechanical/
Differencesbetween.net. Differenza tra duttilità e malleabilità.
URL: http://www.differencebetween.net/miscellaneous/difference-between-ductility-and-malleability/
Chemguide.co.uk. Strutture metalliche .
URL: http://www.chemguide.co.uk/atoms/structures/metals.html