La ductilité dans les métaux expliquée
La ductilité est une mesure de la capacité d'un métal à supporter une contrainte de traction - toute force qui tire les deux extrémités d'un matériau l'une vers l'autre. Le jeu du tir à la corde fournit un bon exemple de la force de traction appliquée à une corde. La ductilité est la déformation plastique qui résulte de tels types de contraintes. Le terme "ductile" signifie littéralement qu'une substance métallique est capable d'être étirée en un fil mince, et il ne devient pas plus faible ou devenir fragile dans le processus.
Métaux à ductilité élevée ou faible
Les métaux à haute ductilité tels que le cuivre peuvent être étirés en longs fils minces sans se briser. Le cuivre a historiquement servi d'excellent conducteur d'électricité, mais ce métal peut conduire à peu près n'importe quoi. Les métaux à faible ductilité, tels que le bismuth , vont plutôt se rompre lorsqu'ils sont soumis à une contrainte de traction.
Ductilité vs malléabilité
En revanche, la malléabilité est la mesure de la capacité d'un métal à résister à la compression, comme le martelage, le roulage ou le pressage. Alors que ces deux concepts peuvent sembler semblables à la surface, les métaux qui sont ductiles ne sont pas nécessairement malléables. Un exemple courant de la différence entre ces deux propriétés est le plomb , qui est très malléable mais pas très ductile en raison de sa structure cristalline. La structure cristalline des métaux dicte comment ils vont se déformer sous le stress.
Les particules atomiques qui composent les métaux peuvent se déformer sous l'effet du stress en se glissant les unes sur les autres ou en s'étirant les unes sur les autres.
La structure cristalline des métaux plus ductiles permet aux atomes du métal d'être étirés plus loin, un processus appelé «jumelage». Les métaux plus ductiles sont ceux qui se jumellent le plus facilement, et ils se déforment aussi plus facilement dans d'autres directions.
L'effet de la température
La ductilité dans les métaux est également liée à la température.
Lorsque les métaux sont chauffés, ils deviennent généralement moins cassants, ce qui permet une déformation plastique. En d'autres termes, la plupart des métaux deviennent plus ductiles lorsqu'ils sont chauffés et peuvent être plus facilement tirés dans les fils sans se briser. Le plomb s'avère être une exception à cette règle, car il devient plus fragile lorsqu'il est chauffé.
Quels sont les métaux les plus ductiles?
Bien qu'il soit difficile de comparer directement la ductilité entre les métaux, l'or et le platine sont considérés comme les plus ductiles. On dit que l'or peut être tréfilé si bien qu'une once de métal peut atteindre jusqu'à cinquante milles.