Nyckelskillnaden mellan duktilitet och formbarhet är att duktilitet hos fast material är förmågan att utsättas för dragpåkänning utan brott eller skada, medan formbarheten hos ett material är förmågan att utsättas för tryckspänning utan brott eller skada.
Duktilitet och formbarhet är två egenskaper som har stor betydelse vid val av material för byggnad och tillverkning av produkter. Dessa egenskaper beskriver plasticiteten hos fasta material. I metaller är duktiliteten och formbarheten mycket hög på grund av deras förmåga att upprätthålla stora mängder plastiska deformationer i kristallstrukturen. Till exempel är platina det mest formbara materialet och guld det mest formbara materialet.
Vad är duktilitet?
Duktilitet är förmågan hos ett fast material att utsättas för dragpåkänningar utan att skadas. Vi kan mäta denna egenskap hos ett fast material, och det beskriver i vilken utsträckning det fasta materialet kan genomgå plastisk deformation utan brott. Det avbildas ofta av det fasta ämnets förmåga att sträcka sig till en tråd när det dras i ändarna.
Figur 01: Dragtest för gjutjärn
Detta är en mekanisk egenskap, och vi kan kvantifiera den genom brotttöjningen, som är den töjning vid vilken materialet spricker när vi applicerar ökande dragspänningar längs en enda axel. Reduktionen av arean från initialpunkten till brottet under testet är också ett mått på denna egenskap. Duktilitet är en egenskap som vi särskilt letar efter i metaller. Metaller har mycket hög duktilitet. Därför kan vi enkelt manipulera metaller jämfört med andra fasta material.
Vad är formbarhet?
Smidbarhet är förmågan hos fasta material att utsättas för tryckspänningar utan att skadas. Metaller är mycket formbara jämfört med icke-metalliska material. Därför kan vi forma metaller med formningsmetoder som smide, valsning, extrudering och indragning. Eftersom guld är mycket formbart kan vi smida det till mycket tunna folier, ibland bara några få atomer tjocka.
Figur 02: Vi kan få guldark på grund av dess formbarhet
Vi kan mäta formbarheten hos ett ämne genom att bestämma hur mycket tryck (tryckpåkänning) det kan motstå utan att gå sönder. Men denna egenskap är olika från ett ämne till ett annat beroende på ämnets kristallstruktur. Under kompressionen rullar atomer över varandra till nya positioner. Men de tenderar inte att bryta det metalliska bandet mellan dem. Oftast är denna positionsändring permanent.
Vad är skillnaden mellan duktilitet och formbarhet?
Duktilitet hos ett fast material är förmågan att utsättas för dragpåkänning utan brott eller skada. Helt enkelt möjligheten att dra in ett material i en tråd genom att dra i ändarna. Medan ett materials formbarhet är förmågan att utsättas för tryckspänning utan brott eller skada. Det är helt enkelt möjligheten att hamras eller tryckas in i tunna plåtar utan att gå sönder. Därför är detta den viktigaste skillnaden mellan duktilitet och formbarhet.
Men i de flesta fall är duktilitet och formbarhet samexisterande. Till exempel är silver och guld mycket formbara och formbara. Men i vissa fall är duktiliteten hög medan formbarheten är låg eller vice versa. Till exempel är bly och gjutjärn mycket formbara även om de har en lägre formbarhet.
Infografiken nedan visar skillnaden mellan duktilitet och formbarhet i mer detalj.
Sammanfattning – duktilitet vs formbarhet
Duktilitet och formbarhet är två aspekter av den plastiska deformationsprocessen av fasta material. Eftersom metaller har en kristallstruktur och fria elektroner för att tillåta stora mängder dislokationer, är de både mycket formbara och formbara. Den viktigaste skillnaden mellan duktilitet och formbarhet är att duktiliteten hos fast material är förmågan att genomgå dragspänning utan brott eller skada medan formbarheten hos ett material är förmågan att genomgå tryckspänning utan brott eller skada.
