機械性質

延性(ductility)

延性是材料在最終斷裂前能被拉伸或彎折變形多少——它的「讓步」、它願意變形而非啪地折斷的程度。黃金是冠軍:一公克能拉成數百公尺長的細絲。粉筆、玻璃與灰口鑄鐵則相反;它們幾乎沒有延性,會在毫無預警下碎裂。延性正是你能徒手彎銅管、而陶瓷磚只會裂開的原因。

它在拉伸試驗中有兩種常見量法。伸長率是斷裂時的永久拉伸:EL = 100 x (L_f - L0) / L0,其中 L_f 是把斷片對合後量的長度。斷面收縮率是斷口處橫截面縮小了多少:RA = 100 x (A0 - A_f) / A0。延性結構鋼可能伸長 20 到 30 percent;脆性灰口鑄鐵則不到 1 percent。兩個數字都隨材料在開裂前能維持的塑性流動量而增大。

延性受重視,不是因為零件本該變形,而是因為延性材料會彎曲、下垂,在失效前給出可見的預警,並容忍過載、應力集中與粗魯的操作。脆性材料沒有這份寬容。要誠實面對的關鍵貫穿整個冶金:那些提高強度的處理(冷加工、淬火、加碳)通常會「降低」延性,所以工程有一大部分就是在買到足夠強度的同時不把延性花光——強度與延性的取捨。

把扳手掉在延性鋼托架上,它可能只是凹陷;掉在灰口鑄鐵托架上,它可能整個裂穿——同樣的用途,但鑄鐵近乎零的延性毫無預警。

延性是斷裂前的拉伸,以伸長率或斷面收縮率量測。

延性不是強度——軟的退火銅延性很好但很弱,硬化鋼很強但延性較差。強化處理幾乎總是啃食延性(強度與延性的取捨)。

又称
percent elongationreduction of area延展性伸長率