Was ist Duktilität?

Duktilität ist die Fähigkeit von Material, wie beispielsweise Stahl, zu dünnen Drähten oder flachen Blechen gezogen zu werden, ohne auseinanderzuziehen oder zu brechen. Extrem duktile Materialien können dünn gestreckt werden, ohne zu reißen und ihre Festigkeit zu verlieren. Dies ist eine wünschenswerte Qualität, insbesondere bei Metallen. Hersteller wollen Materialien, die auch dann nicht brechen, wenn dünne Teile benötigt werden.

Um die Duktilität eines Materials zu messen, nimmt der Tester normalerweise eine Messung der Zugfestigkeit des Materials vor. Die Zugfestigkeit untersucht, wie weit sich das Material dehnen kann, ohne zu brechen. Diese Fähigkeit ähnelt der Formbarkeit, obwohl sie jeweils einen kleinen Unterschied aufweisen. Anstatt die Zugfestigkeit zu messen, oder im Wesentlichen, wie weit sich das Metall dehnen kann, misst die Formbarkeit, wie viel Druck ein Material aushalten kann, ohne zu brechen oder zu reißen. Diese Art von Druck wird als Druckkraft bezeichnet.

Ein Metall kann sowohl duktil als auch formbar sein, oder es kann nur eines sein. Ein Metall kann beispielsweise beides haben, d. h. es hält Druck gut aus und kann zu dünnen Drähten gedehnt werden. Ein anderes Metall kann jedoch unter Druck gut standhalten, bricht jedoch bei Dehnung auseinander. Dieses zweite Metall wäre formbar, aber nicht sehr duktil.

Wenn die Duktilität eines Materials bestimmt werden muss, ist eine häufig verwendete Methode der Biegeversuch. Ein Draht oder eine dünne Schicht des Materials wird in eine Maschine gelegt, die Kraft auf eine bestimmte Stelle in einem bestimmten Winkel ausübt. Auf das Material wird für eine bestimmte Zeit eine bestimmte Kraft ausgeübt. Anschließend wird geprüft, wie gut es den Test überstanden hat. Je duktiler das Material ist, desto besser schneidet es beim Biegetest ab.

Gold und Silber gelten als die duktilsten Metalle. Obwohl Stahl ein übliches Metall ist, das in der Fertigung und im Maschinenbau verwendet wird, kann sich seine Dehnungsfähigkeit je nach den Elementen im Stahl selbst ändern. Obwohl Metalle ein gewisses Maß an dieser Fähigkeit haben, kann sie je nachdem, woraus die Metalle bestehen und wie sie hergestellt werden, erhöht oder verringert werden.

Metalle mit hoher Duktilität können spröde gemacht werden. Dies geschieht normalerweise durch eine Temperaturänderung, die auf das Metall angewendet wird. Kalte Temperaturen können weniger duktile Metalle erzeugen. Bei der Wahl zwischen zwei Metallen, die in anderer Hinsicht gleich sind, wählt ein Hersteller normalerweise das Metall, das für sein Projekt duktiler ist.