داکتیلیته چیست ؟
دسترسی سریع به محتوای این مطلب
فلزات دارای خواص متنوعی هستند که داکتیلیته، یکی از مهم ترین آن هاست. در علم مواد شناسی (متالورژی)، به توانایی یک فلز یا ماده در برابر تغییر شکل و عملکردهای مکانیکی، داکتیلیته می گویند. به عبارت ساده تر می توان گفت که این خاصیت، به توانایی شکل پذیری فلزات اشاره دارد.
احتمالا برایتان این سوال پیش آمده که چرا این خاصیت در فلزات انقدر اهمیت دارد؟ در صنایع مختلف خودروسازی، ساختمان سازی، هواپیما و… این ویژگی فلز به دلیل کاربردهای متفاوت اهمیت زیادی دارد. به همین دلیل قصد داریم در این مطلب، به توصیف و توضیح کامل داکتیلیته بپردازیم.
فایل صوتی
داکتیلیته فلزات چیست؟
به توانایی یک فلز برای تغییرشکل و کشیدگی بدون شکستن، داکتیلیته گفته می شود. بنابراین هر چه یک فلز، داکتیلیته کمتری داشته باشد، احتمالا به راحتی تغییرشکل نمی دهد و محکم تر است. در واقع بین استحکام و توانایی شکل پذیری یک فلز، رابطه غیرمستقیمی برقرار است.
عوامل موثر بر داکتیلیته
تعیین میزان این ویژگی مهم در فلزات، تحت تاثیر شش عامل مهم و اساسی قرار دارد که در ادامه به توضیح هر کدام می پردازیم.
ترکیبات شیمیایی ماده
همانطور که می دانید فلزات دارای ترکیبات شیمیایی مختلفی هستند؛ به همین دلیل خواص و کاربرد آن ها نیز، با یکدیگر متفاوت است. برای مثال فلزاتی مانند آلومینیوم و مس، به دلیل ترکیبات خاص و ویژه خود، داکتیلیته بالایی دارند. پس شکل پذیری آنها در برابر ضربه، بالاست.
ساختار کریستالی فلز
تشخیص و تعیین ساختار کریستالی در علم مواد شناسی، اهمیت زیادی دارد. ترتیب اتمی این ساختارها در مواد معدنی مختلف، متفاوت است که انواع آن عبارتند از: ساختار مکعبی ساده، مکعبی تمرکز درونی، هگزاگونال، تتراگونال، اورتورومبیک و…
در میان انواع ساختارهای کریستالی، هگزاگونال منظم تر است به همین دلیل داکتیلیه بالاتری دارد.
تغییرات دما
تغییر در دمای محیط، باعث تغییر خاصیت داکتیلیته در یک فلز می شود. معمولا هر چه دما کاهش یابد، فلزات سختی بالا و داکتیل کمتری پیدا می کنند. برعکس در دماهای بالا و گرم (مانند کوره)، داکتیل فلز بیشتر می شود.
فرایندهای حرارتی
فرایندهای حرارتی فلزات مانند تنظیم دما یا آلیاژ سازی، منجر به تغییر خاصیت داکتیلیته می شوند. آلیاژسازی که ترکیب کردن دو یا چند فلز با یکدیگر است، داکتیل را افزایش می دهد.
پردازش مکانیکی
این عامل به فرایندهایی مانند خم کاری، کشش کاری و… اشاره دارد که باعث تغییر ساختار میکروسکوپی ماده می شود. این تغییر ساختار بسته نوع آن، قطعا بر داکتیل فلز تاثیر می گذارد.
شرایط محیطی
مراقب باشید که این عامل را با تغییر دما اشتباه نگیرید. منظور از شرایط محیطی، میزان رطوبت یا اکسیداسیون موجود در محیط اطراف فلز است. برای مثال، فلزاتی که آسان تر اکسید شوند، داکتیلیته کمتری دارند. از طرفی دیگر محیط های بسیار مرطوب، به داکتیل فلز آسیب می زنند.
تاثیر این عوامل، با یکدیگر بررسی می شود تا دانشمندان مواد شناسی کشف کنند که چگونه می توان این ویژگی را برای هر فلز به حداکثر رساند.
کاربردهای مهم داکتیلیته
مهندسان و متخصصان صنعتی، هنگام انتخاب مواد برای کاربردهای مختلف، به میزان داکتیلیته فلز توجه می کنند. زیرا انتخاب مواد مناسب بر اساس نیازهای موردنظر، تاثیر مستقیمی بر کیفیت و کارایی محصول دارد. در حقیقت فهم دقیق از خاصیت داکتیل، به بهبود فرایندهای تولید و کاهش هزینه های مالی کمک زیادی می کند.
مهم ترین کاربردهای داکتیلیته، عبارتند از:
- خودروسازی: برای تولید بدنه خودرو، ترمز، موتور و… باید از فلزاتی که داکتیلیته بالا دارند و شکل پذیرند استفاده کرد.
- هواپیماسازی: برای ساخت بدنه هواپیما، پره ها و قطعات مهم باید از فلزاتی که داکتیلیه بالا و استحکام مناسبی دارند استفاده کرد.
- ساختمان سازی: برای ساخت پل ها، سازه های فلزی و… باید از فلزاتی که انعطاف پذیر هستند و به راحتی تغییر شکل می دهند استفاده کرد.
- صنعت نفت و گاز: برای قطعاتی مانند لوله ها، مخازن، وسایل حمل و نقل مایعات باید از فلزاتی با داکتیل بالا استفاده کرد تا هنگام تحت فشار بودن، با سایر مواد سازگار باشند.
- صنایع الکترونیک و مخابرات: برای تولید اجزای مهمی مانند میکروسکوپ ها، آنتن ها و اتصالات باید به داکتیل مناسب فلز توجه کرد.
- هوافضا و صنایع دفاع: برای ساخت تجهیزات مهمی مانند موشک ها، وسایل نظامی و تجهیزات ارتباطی باید حتما به این ویژگی فلز توجه کرد تا متناسب با کاربرد آن باشد.
در کل می توان گفت که ویژگی در فلزات، برای تولید واحدهای صنعتی مختلف و پیشرفته نقش مهمی ایفا می کند. هم چنین بین عملیات آنیل کردن و داکتیلیته رابطه ای برقرار است زیرا این عملیات (آنیلینگ) موجب تغییر ویژگی های فیزیکی ماده و در نتیجه میزان داکتیل آن می شود.
داکتیلیته کدام فلزات بیشتر است؟
فلزاتی هستند که داکتیل بیشتری نسبت به سایر مواد دارند. این فلزات، به راحتی تغییر شکل می دهند و به اشکال مختلفی در می آیند. این فلزات برای مواردی که به تغییر شکل پلاستیکی نیاز دارند مناسب تر هستند مانند ساخت ورق، لوله و سیم.
طلا، مس، نقره، آلومینیوم، نیکل و قلع داکتیل بالاتری نسبت به آهن یا فولاد دارند. این فلزات ساختار کریستالی خاصی دارند که در آن اتم ها به راحتی روی هم می لغزند و تغییر شکل می دهند.
چدن داکتیل نیز یکی از مقاوم ترین فلزاتی است که با عنوان چدن نشکن شناخته می شود. این محصول انواع مختلفی دارد و کاربرد هرکدام بسته به مقاومت آن متفاوت است.
رابطه داکتیلیته فلزات و چقرمگی
چقرمگی به معنای توانایی یک ماده، برای جذب انرژی است که بدون شکستن آن رخ دهد. این دو خاصیت فلز با یکدیگر در ارتباط هستند؛ در واقع فلزاتی که داکتیل هستند، چقرمه بالاتری هم دارند.
در این مطلب از دانشنامه جامع اصفهان آهن، به بررسی یکی از مهم ترین ویژگی های فلزات یعنی داکتیل پرداختیم. این خاصیت به معنای توانایی فلز برای تغییر شکل است که به عوامل مختلفی مانند ترکیبات شیمیایی، ساختار کریستالی، دمای محیط و… بستگی دارد.
داکتیلیته چیست و چگونه اندازه گیری می شود؟
توانایی یک فلز در برابر تغییرشکل و کشیده شدن، بدون اینکه شکسته شود. این خاصیت با آزمون کشش اندازه گیری می شود.
کدام فلزات داکتیل تر هستند؟
طلا، مس، نقره، آلومینیوم، نیکل و قلع داکتیل بالاتری دارند.
برخی از کاربردهای داکتیلیته در صنعت فولادسازی چیست؟
ساخت ورق های فلزی، لوله های آهنی، سیم، قطعات و…
تفاوت داکتیل و استحکام فلزات چیست؟
داکتیلیته به معنای توانایی یک فلز برای تغییر شکل بدون شکستن است، در حالی که استحکام مقاومت یکی فلز در برابر شکستن را نشان می دهد.