Ductiliteit
Ook: Rekbaarheid, trekbaarheid, vervormbaarheid
Ductiliteit duidt op de eigenschap van een materiaal om onder trekbelasting plastisch te vervormen zonder te breken.
Ductiliteit is een van de meest opmerkelijke mechanische eigenschappen van edelmetalen en een doorslaggevende reden voor hun industriële én ambachtelijke betekenis. Ze beschrijft het vermogen van een vaste stof om onder inwerkende trekspanning blijvend plastisch te vervormen – dus te rekken, uit te trekken of te buigen – zonder daarbij te scheuren of te breken. Het tegendeel van ductiliteit is brosheid: brosse materialen zoals glas of gietijzer bezwijken zonder noemenswaardige plastische vervorming plotseling.
Hoe ductiliteit ontstaat
Op atomair niveau berust ductiliteit op het vermogen van de kristalroostervlakken om onder schuifspanning ten opzichte van elkaar te glijden. Dit proces heet dislocatiebeweging. Metalen met een kubisch vlakgecentreerde (kvc) roosterstructuur – waartoe goud, zilver, platina, palladium en koper behoren – bezitten bijzonder veel glijvlakken (12 onafhankelijke glijsystemen) en zijn daarom uitgesproken ductiel.
Ductiliteit wordt doorgaans gemeten via twee kengrootheden uit de genormeerde trekproef (NEN-EN-ISO 6892-1):
Breukrek A = (Lf - L0) / L0 × 100 %
Insnoering Z = (S0 - Su) / S0 × 100 %
- L0 = uitgangsmeetlengte, Lf = meetlengte na de breuk
- S0 = uitgangsdoorsnede, Su = doorsnede op de breukplaats
Een hoge waarde bij beide grootheden betekent hoge ductiliteit.
Ductiliteit van de belangrijkste edelmetalen vergeleken
| Metaal | Breukrek (typisch) | Bijzonderheid |
|---|---|---|
| Goud | > 40 % | ductielste metaal überhaupt; 1 g → ~3 km draad |
| Zilver | ~50 % | hoogste ductiliteit onder muntmetalen |
| Platina | 35–40 % | ductiel, maar taaier dan goud |
| Palladium | ~30 % | vergelijkbaar met platina, koud vervormbaar |
| Koper | 40–50 % | basis van veel legeringen; hoge geleidbaarheid |
Goud is het ductielste bekende metaal. Uit één enkele gram goud laat zich een draad van ongeveer 3.000 meter lengte trekken; tot bladgoud geslagen bereikt het foliediktes van minder dan 0,1 micrometer – dat komt overeen met minder dan een duizendste van de dikte van een menselijke haar.
Praktische betekenis voor edelmetaalbeleggers en verwerking
De hoge ductiliteit van goud en zilver maakt beide metalen al duizenden jaren tot het geliefde materiaal voor sieraden, munten en baren. Voor beleggers is ze indirect relevant:
- Muntslag: ductiele metalen laten zich zonder scheuren slaan. Fijne reliëfs op bullionmunten zoals de Krugerrand ontstaan alleen door plastische vervorming in de muntstempel.
- Legeringen: zuiver fijngoud (999) is zeer zacht en ductiel; door legeringsmetalen zoals koper of zilver stijgt de hardheid ten koste van de ductiliteit. 585 of 750 goud is daarom alledaagser bruikbaar, maar minder vervormbaar dan fijngoud.
- Vervalsingsherkenning: wolfraam heeft nagenoeg dezelfde dichtheid als goud, maar is aanzienlijk brosser en harder. Mechanische tests (buigproef, klanktest) benutten dit ductiliteitsverschil voor de echtheidscontrole – aanvullend op de dichtheidsbepaling en röntgenfluorescentieanalyse.
- Recycling: de vervormbaarheid vergemakkelijkt de recycling – oud goud en oud zilver laten zich omsmelten en opnieuw vormen zonder materiaalverlies door breuk.
De actuele smeltwaarde van uw edelmetalen kunt u eenvoudig online berekenen.
Invloed van temperatuur en koudvervorming
Ductiliteit is geen onveranderlijke constante: bij lage temperaturen neemt ze bij sommige metalen af (koudeverbrossing), bij hoge temperaturen toe. Koudvervorming (bijv. walsen of hameren) verhoogt de dislocatiedichtheid in het kristalrooster en leidt tot koudverstijving – het metaal wordt harder, maar minder ductiel. Door aansluitend gloeien (herkristallisatiegloeien) wordt de oorspronkelijke ductiliteit grotendeels hersteld.
Kort samengevat
Ductiliteit is de reden waarom edelmetalen zich al duizenden jaren laten vormen, slaan en recyclen. Goud voert deze eigenschap onder alle bekende metalen aan en blijft daarmee zowel voor de industriële verwerking als voor de vervaardiging van hoogwaardige beleggingsmunten en baren onmisbaar.