Kaljenje je fizičko svojstvo metala koje definira njihovu sposobnost udaranja, prešanja ili valjanja u tanke listove bez pucanja. Drugim riječima, svojstvo je metala da se depresira pod pritiskom i poprimi novi oblik.
Krutost metala može se mjeriti koliko tlaka (tlačnog pritiska) može izdržati bez probijanja. Razlike u plastičnosti različitih metala nastaju zbog odstupanja u njihovim kristalnim strukturama.
Kovljivi metali
Na molekularnoj razini, pritisak kompresije prisiljava atome kovanih metala da se prevrću jedni drugima u nove položaje bez probijanja njihove metalne veze. Kada se velika količina stresa stavi na kovin metal, atomi se prevrću jedni protiv drugih i trajno ostaju u svom novom položaju.
Primjeri kovanih metala su:
- Zlato
- Srebro
- Željezo
- aluminijum
- Bakar
- Kositar
- indijum
- litij
Proizvodi izrađeni od ovih metala mogu također pokazati kovljivost, uključujući zlatne listove, litijevu foliju i indijski metak.
Kvarnost i tvrdoća
Kristalna struktura tvrđih metala, kao što su antimon i bizmut
, otežava pritiskanje atoma u nove položaje bez probijanja. To je zato što se redovi atoma u metalu ne podudaraju.Drugim riječima, postoji više granica zrna, to su područja na kojima atomi nisu tako čvrsto povezani. Metali imaju tendenciju loma na tim granicama zrna. Stoga, što više metala zrna ima metal, to će biti tvrđi, lomljiviji i manje probirljiv.
Kvarnost vs. rastegljivost
Iako je kovina svojstvo metala koji mu omogućava da se deformira pod pritiskom, rastegljivost je svojstvo metala koje mu omogućuje da se proteže bez oštećenja.
Bakar je primjer metala koji ima i dobru duktilnost (može se razvući u žice) i dobru propusnost (može se valjati i u limove).
Iako su većina kovanih metala također duktilna, dva svojstva mogu biti ekskluzivna. voditi i kositar, na primjer, su hladni i plastični kada su hladni, ali postaju sve krhkiji kada se temperature počnu dizati prema njihovim talištem.
Međutim, većina metala postaje zagrijanija pri zagrijavanju. To je zbog učinka koji temperatura ima na kristalna zrna unutar metala.
Kontroliranje kristalnih zrnaca kroz temperaturu
Temperatura ima izravan utjecaj na ponašanje atoma, a u većini metala toplina rezultira u tome da atomi imaju pravilniji raspored. To smanjuje broj granica zrna, što metal čini mekšim ili lakšim.
Primjer utjecaja temperature na metale može se vidjeti sa cinkov, što je krhki metal ispod 300 stupnjeva Farenhajta (149 stupnjeva Celzija). Međutim, kada se zagrijava iznad ove temperature, cink može postati toliko savitljiv da se može valjati u plahte.
Hladna obrada stoji za razliku od toplinska obrada. Ovaj postupak uključuje valjanje, izvlačenje ili prešanje hladnog metala. Teži tome da rezultira manjim zrnima, što metal čini tvrđim.
Pored temperature, legiranje je još jedna uobičajena metoda kontrole veličine zrna kako bi se metali učinili efikasnijima. mesing, an legura od bakra i cinka, tvrđi je od oba pojedinačna metala, jer je njegova zrnata struktura otpornija na pritisak kompresije.