Пластичност
Също: Тегливост, разтегливост, ковкост
Пластичността (ковкост/тегливост) означава свойството на един материал да се деформира пластично под опънно натоварване, без да се чупи.
Пластичността е едно от най-забележителните механични свойства на благородните метали и решаваща причина за тяхното индустриално и занаятчийско значение. Тя описва способността на едно твърдо тяло да се деформира трайно пластично под действащо опънно напрежение – тоест да се разтяга, изтегля или огъва – без при това да се разкъсва или чупи. Противоположността на пластичността е крехкостта: крехки материали като стъкло или чугун се разрушават внезапно без съществена пластична деформация.
Как възниква пластичността
На атомно ниво пластичността се основава на способността на кристалографските равнини на решетката да се плъзгат една спрямо друга под срязващо напрежение. Този процес се нарича движение на дислокации. Металите с стенноцентрирана кубична (fcc) структура на решетката – сред тях злато, сребро, платина, паладий и мед – притежават особено много плъзгащи равнини (12 независими плъзгащи системи) и затова са изключително пластични.
Пластичността обикновено се измерва чрез две величини от стандартизирания опънен опит (ISO 6892-1):
Относително удължение A = (Lf - L0) / L0 × 100 %
Свиване Z = (S0 - Su) / S0 × 100 %
- L0 = изходна измервателна дължина, Lf = измервателна дължина след счупване
- S0 = изходно сечение, Su = сечение на мястото на счупване
Висока стойност при двете величини означава висока пластичност.
Пластичност на най-важните благородни метали за сравнение
| Метал | Относително удължение (типично) | Особеност |
|---|---|---|
| Злато | > 40 % | най-пластичният метал изобщо; 1 g → ~3 km тел |
| Сребро | ~50 % | най-висока пластичност сред монетните метали |
| Платина | 35–40 % | пластична, но по-жилава от златото |
| Паладий | ~30 % | подобен на платината, студеноковък |
| Мед | 40–50 % | основа на много сплави; висока проводимост |
Златото е най-пластичният познат метал изобщо. От един-единствен грам злато може да се изтегли тел с дължина около 3000 метра; изчукано до листово злато, то достига дебелина на фолиото под 0,1 микрометра – което е по-малко от една хилядна от дебелината на човешки косъм.
Практическо значение за инвеститорите и преработката
Високата пластичност на златото и среброто прави и двата метала от хилядолетия предпочитан материал за бижута, монети и кюлчета. За инвеститорите тя е косвено релевантна:
- Сечене на монети: пластичните метали могат да се секат без пукнатини. Фините релефи по инвестиционните монети като Крюгерранда възникват само чрез пластична деформация в печатния щемпел.
- Сплави: чистото злато (999) е много меко и пластично; чрез легиращи метали като мед или сребро твърдостта нараства за сметка на пластичността. 585 или 750 злато затова е по-подходящо за ежедневието, но по-малко деформируемо от чистото злато.
- Разпознаване на фалшификати: волфрамът има почти същата плътност като златото, но е значително по-крехък и по-твърд. Механичните тестове (проба чрез огъване, звукова проба) използват тази разлика в пластичността за проверка на автентичността – допълващо към определянето на плътността и рентгенофлуоресцентния анализ.
- Рециклиране: деформируемостта улеснява рециклирането – старото злато и старото сребро могат да се претопяват и оформят наново, без загуба на материал поради счупване.
Актуалната стойност на претопяване на вашите благородни метали можете удобно да определите онлайн.
Влияние на температурата и студената деформация
Пластичността не е неизменна константа: при ниски температури при някои метали тя намалява (студено охрупчаване), при високи температури нараства. Студената деформация (напр. валцуване или изчукване) увеличава плътността на дислокациите в кристалната решетка и води до студено уякчаване – металът става по-твърд, но по-малко пластичен. Чрез последващо отгряване (рекристализационно отгряване) първоначалната пластичност се възстановява до голяма степен.
Накратко
Пластичността е причината, поради която благородните метали от хилядолетия могат да се оформят, секат и рециклират. Златото води това свойство сред всички познати метали и остава по този начин незаменимо както за индустриалната преработка, така и за производството на висококачествени инвестиционни монети и кюлчета.