Põhiline erinevus elastsuse ja vormitavuse vahel on see, et tahke materjali elastsus on võime taluda tõmbepinget ilma murdumise või kahjustusteta, samas kui materjali vormitavus on võime taluda survepinget ilma murdumise või kahjustusteta.
Elastsus ja vormitavus on kaks omadust, millel on ehitus- ja toodete valmistamise materjalide valikul suur tähtsus. Need omadused kirjeldavad tahkete materjalide plastilisust. Metallide plastilisus ja vormitavus on väga kõrged, kuna need suudavad kristallstruktuuris taluda suuri plastilisi deformatsioone. Näiteks plaatina on kõige plastilisem materjal ja kuld on kõige plastilisem materjal.
Mis on elastsus?
Elastsus on tahke materjali võime kannatada tõmbepinget kahjustamata. Saame mõõta seda tahke materjali omadust ja see kirjeldab, mil määral võib tahke materjal läbida plastilise deformatsiooni ilma murdumiseta. Seda kujutatakse sageli tahke aine võimena venitada otstest tõmbamisel traadiks.
Joonis 01: malmi tõmbekatse
See on mehaaniline omadus ja me saame seda kvantifitseerida purunemise deformatsiooni järgi, mis on deformatsioon, mille juures materjal puruneb, kui rakendame piki ühte telge kasvavaid tõmbepingeid. Selle omaduse mõõdupuuks on ka ala vähenemine algpunktist murdumiseni katse ajal. Plastilisus on omadus, mida otsime eriti metallide puhul. Metallidel on väga kõrge elastsus. Seetõttu saame metallidega võrreldes teiste tahkete materjalidega hõlpsasti manipuleerida.
Mis on vormitavus?
Malleeruvus on tahkete materjalide võime kannatada survepinget kahjustamata. Metallid on mittemetallist materjalidega võrreldes hästi tempermalmist. Seetõttu saame metalle vormida, kasutades selliseid vormimismeetodeid nagu sepistamine, v altsimine, ekstrusioon ja taandumine. Kuna kuld on väga tempermalmist, saame selle sepistada väga õhukesteks, mõnikord vaid mõne aatomi paksuseks fooliumiks.
Joonis 02: Kuldlehti saame hankida selle vormitavuse tõttu
Saame mõõta aine tempermalmist, määrates, kui suurt survet (survepinget) see purunemata talub. Kuid see omadus on aineti erinev, sõltuv alt aine kristallstruktuurist. Kokkusurumise ajal rulluvad aatomid üksteisest üle uutesse kohtadesse. Kuid nad ei kipu nendevahelist metallilist sidet katkestama. Enamasti on see asendimuutus püsiv.
Mis vahe on elastsusel ja vormitavusel?
Tahke materjali elastsus on võime taluda tõmbepinget ilma murdumise või kahjustusteta. Lihts alt võimalus tõmmata materjal traadiks, tõmmates otstest. Materjali tempermalmistus on aga võime taluda survepinget ilma murdumise või kahjustusteta. Lihts alt, see on võime lüüa või suruda õhukesteks lehtedeks ilma purunemata. Seetõttu on see peamine erinevus elastsuse ja vormitavuse vahel.
Kuid enamikul juhtudel eksisteerivad elastsus ja vormitavus koos. Näiteks hõbe ja kuld on väga tempermalmist ja plastist. Kuid mõnel juhul on elastsus kõrge, samas kui tempermalmistavus on madal või vastupidi. Näiteks plii ja malm on väga tempermalmist, kuigi neil on väiksem elastsus.
Allpool olev infograafik kirjeldab elastsuse ja vormitavuse erinevusi üksikasjalikum alt.
Kokkuvõte – elastsus vs vormitavus
Elastsus ja vormitavus on tahkete materjalide plastilise deformatsiooni protsessi kaks aspekti. Kuna metallidel on kristallstruktuur ja vabad elektronid, mis võimaldavad suurel hulgal dislokatsioone, on need mõlemad väga tempermalmist ja plastilised. Peamine erinevus elastsuse ja vormitavuse vahel on see, et tahke materjali elastsus on võime taluda tõmbepinget ilma murdumise või kahjustusteta, samas kui materjali vormitavus on võime taluda survepinget ilma murdumise või kahjustusteta.
