延展性（英語：Ductility and Malleability），是物質的一種機械性質，表示材料在受力而產生斷裂（fracture）之前，其塑性變形的能力。延展性是由延性、展性兩個概念相近的機械性質合稱。常見金屬及許多合金均有延展性。
在材料科學中，延性（Ductility）是材料受到拉伸應力（tensile stress）變形時，特別被注目的材料能力。延性它主要表現在材料被拉伸成線條狀時。展性（Malleability）是另外一個較相似的概念，但它表示為材料受到壓縮應力（compressive stress）變形，而不破裂的能力。展性主要表現在材料受到鍛造或軋製成薄板時。延性和展性兩者間並不總是相關，如黃金具有良好的延性和展性，但鉛僅僅有良好的展性而已[1]。然而，通常上因這兩個性質概念相近，常被稱為延展性。
各科學領域上 地質學
在地球科學中，脆韌轉換帶（brittle-ductile transition zone）是一個地層帶，在大陸地殼約15公里（9英里）深，在冰川下的脆性-延性轉換帶則約在30米（100英尺）深，在這轉換帶岩石的韌性減弱且傾向延性變形。然而，在就算在轉換帶之上，延性變形依然有機會發生，在轉換帶之下，物質也有可能發生韌性變形。這轉換帶的產生是因隨深度越深，壓力越大，韌性減弱，另一方面隨著溫度提高，使延性變強。 而轉換帶就產生在延性超過韌性之時。
材料科學
延展性在金屬加工特別重要，當材料在受壓狀態下，若是產生裂縫或斷裂是不能運用在金屬成形如鍛造、輥軋（rolling）、抽製（drawing）等過程中的，展性材料能運用於沖壓和壓製，然而脆性材料和塑膠則只能用鑄造或射出成形的方式加工。
一般而言，以金屬鍵鍵結為主的金屬材質通常認為是延展性物質，材料之所以產生高延展性，是因為金屬鍵外層價電子並沒有被束縛，且原子間共用遊走於空價軌域的電子雲，這些自由電子允許金屬原子可以彼此間透過滑移通過，而不會像其他材料會產生的強排斥力，造成破裂。
延性可透過破裂應變 量化，在這破裂應變是指歷經單軸拉伸試驗時的工程應變。另外還有另一種普遍的測量法，即算發生破裂時的面積收縮百分比 .[2]。
以下列出有延展性相當良好的金屬：金、銀、鉑、鐵、鎳、銅、鋁、鋅和錫[1]。然而，鋼鐵的延性視合金的成分而定，碳含量越高延性下降。另外，許多塑膠材料和非晶形固體，如培樂多（Play-Doh）等，具有展性。
延脆轉移溫度
在拉伸試驗後，不同金屬材料產生不同的破斷面.
(a)脆性破裂
(b)中等延性破裂
(c)高延性破裂
金屬的延脆轉移溫度（DBTT），又稱「無延性溫度」（NDT）或稱「脆性轉變溫度」，是當金屬溫度下降至某一點時，其性質延性轉變成脆性時的溫度。通常此溫度確定需通過衝擊破裂試驗，但測量設定上沒有一套明確的標準[3]。測驗時當到達某一點，可承受的耐破裂能量將會低於假設的某一值（通常鋼鐵傳統上設定是40J）[4]，即延脆轉移溫度。延脆轉移溫度相當重要，因為一旦金屬材料低於延脆轉移溫度時，若遭受到很大的衝擊，將會傾向產生巨大碎裂，而不會彎曲或變形。舉一個例子，鋅合金3（zamak 3）在室溫下有良好延性，但在零度以下的環境時，在衝擊下它會很容易碎裂。因此當物體若會受到工程應力，考慮選擇合適的金屬材料時，延脆轉移溫度相當重要。另外，較相似的案例是玻璃轉換溫度，它發生在玻璃和高分子上，但它的機構是否為非晶形材料而有所不同。
然而，有些金屬的延脆轉移並不會很明顯，如體心立方（BCC）晶體結構的金屬它的轉移就比面心立方（FCC）晶體結構的還來得明顯。延脆轉移溫度也受到外界因素影響，如中子輻射會造成內部結晶缺陷（lattice defect），使延性下降，延脆轉移溫度提高。
延性断裂
主条目：延性断裂
當延性材料發生断裂時，稱為延性断裂（ductile fracture）。當金屬受到一作用應力，它可能是張力、應力、剪力或扭力，試品一開始將會產生塑性變形，然而隨著試品延性程度不同而有不同的斷裂面。在高延性試品中，試品會產生塑性變形，直到頸縮至斷裂。而中等延性試品形變至中等頸縮時，接著頸縮部位的中心截面會產生小孔穴，或產生微小空孔。當繼續受力變形，這些截面的小空孔會逐漸擴大，合併成一道裂縫，最後靠外部的裂縫會與軸方向呈45°剪力破壞，使破斷面呈杯錐狀断裂。
延性断裂對材料而言較有利，因為發生脆性斷裂（brittle fracture）時，幾乎沒有預警之下就發生斷裂，且脆性材料產生裂痕後，就算不再增加作用應力，裂痕仍可自發擴大。然而，當延性材料產生裂痕，除非繼續增加作用應力，不然裂痕是不會再擴大，且延性断裂前會產生大量形變，可提供断裂即將來臨的警訊，以利採取預防措施。
參見參考 - ^ 1.0 1.1 Rich, Jack C., The Materials and Methods of Sculpture, Courier Dover Publications: 129, 1988, ISBN 0486257428
- ^ G. Dieter, Mechanical Metallurgy, McGraw-Hill, 1986, ISBN 978-0070168930
- ^ William D.Callister、JR. Materials Science and Engineering of Introduction, 4/e, .
- ^ John, Vernon. Introduction to Engineering Materials, 3rd ed.(?) New York: Industrial Press, 1992. ISBN 0831130431.
外部連結 - Ductility definition at engineersedge.com （页面存档备份，存于互联网档案馆）
延展性, 英語, ductility, malleability, 是物質的一種機械性質, 表示材料在受力而產生斷裂, fracture, 之前, 其塑性變形的能力, 是由延性, 展性兩個概念相近的機械性質合稱, 常見金屬及許多合金均有, 拉伸試驗後almgsi合金, 產生中等延性的杯錐狀破裂面, 拉伸試驗後的鑄鐵, 典型的脆性破裂, 在材料科學中, 延性, ductility, 是材料受到拉伸應力, tensile, stress, 變形時, 特別被注目的材料能力, 延性它主要表現在材料被拉伸成線條狀時, 展性,. 延展性 英語 Ductility and Malleability 是物質的一種機械性質 表示材料在受力而產生斷裂 fracture 之前 其塑性變形的能力 延展性是由延性 展性兩個概念相近的機械性質合稱 常見金屬及許多合金均有延展性 拉伸試驗後AlMgSi合金 產生中等延性的杯錐狀破裂面 拉伸試驗後的鑄鐵 典型的脆性破裂 在材料科學中 延性 Ductility 是材料受到拉伸應力 tensile stress 變形時 特別被注目的材料能力 延性它主要表現在材料被拉伸成線條狀時 展性 Malleability 是另外一個較相似的概念 但它表示為材料受到壓縮應力 compressive stress 變形 而不破裂的能力 展性主要表現在材料受到鍛造或軋製成薄板時 延性和展性兩者間並不總是相關 如黃金具有良好的延性和展性 但鉛僅僅有良好的展性而已 1 然而 通常上因這兩個性質概念相近 常被稱為延展性 目录 1 各科學領域上 1 1 地質學 1 2 材料科學 1 3 延脆轉移溫度 1 4 延性断裂 2 參見 3 參考 4 外部連結各科學領域上 编辑地質學 编辑 在地球科學中 脆韌轉換帶 brittle ductile transition zone 是一個地層帶 在大陸地殼約15公里 9英里 深 在冰川下的脆性 延性轉換帶則約在30米 100英尺 深 在這轉換帶岩石的韌性減弱且傾向延性變形 然而 在就算在轉換帶之上 延性變形依然有機會發生 在轉換帶之下 物質也有可能發生韌性變形 這轉換帶的產生是因隨深度越深 壓力越大 韌性減弱 另一方面隨著溫度提高 使延性變強 而轉換帶就產生在延性超過韌性之時 材料科學 编辑 因為黃金高延展性的關係 可製造金箔狀的葉片 延展性在金屬加工特別重要 當材料在受壓狀態下 若是產生裂縫或斷裂是不能運用在金屬成形如鍛造 輥軋 rolling 抽製 drawing 等過程中的 展性材料能運用於沖壓和壓製 然而脆性材料和塑膠則只能用鑄造或射出成形的方式加工 一般而言 以金屬鍵鍵結為主的金屬材質通常認為是延展性物質 材料之所以產生高延展性 是因為金屬鍵外層價電子並沒有被束縛 且原子間共用遊走於空價軌域的電子雲 這些自由電子允許金屬原子可以彼此間透過滑移通過 而不會像其他材料會產生的強排斥力 造成破裂 延性可透過破裂應變e f displaystyle varepsilon f 量化 在這破裂應變是指歷經單軸拉伸試驗時的工程應變 另外還有另一種普遍的測量法 即算發生破裂時的面積收縮百分比q displaystyle q 2 以下列出有延展性相當良好的金屬 金 銀 鉑 鐵 鎳 銅 鋁 鋅和錫 1 然而 鋼鐵的延性視合金的成分而定 碳含量越高延性下降 另外 許多塑膠材料和非晶形固體 如培樂多 Play Doh 等 具有展性 延脆轉移溫度 编辑 在拉伸試驗後 不同金屬材料產生不同的破斷面 a 脆性破裂 b 中等延性破裂 c 高延性破裂 金屬的延脆轉移溫度 DBTT 又稱 無延性溫度 NDT 或稱 脆性轉變溫度 是當金屬溫度下降至某一點時 其性質延性轉變成脆性時的溫度 通常此溫度確定需通過衝擊破裂試驗 但測量設定上沒有一套明確的標準 3 測驗時當到達某一點 可承受的耐破裂能量將會低於假設的某一值 通常鋼鐵傳統上設定是40J 4 即延脆轉移溫度 延脆轉移溫度相當重要 因為一旦金屬材料低於延脆轉移溫度時 若遭受到很大的衝擊 將會傾向產生巨大碎裂 而不會彎曲或變形 舉一個例子 鋅合金3 zamak 3 在室溫下有良好延性 但在零度以下的環境時 在衝擊下它會很容易碎裂 因此當物體若會受到工程應力 考慮選擇合適的金屬材料時 延脆轉移溫度相當重要 另外 較相似的案例是玻璃轉換溫度 它發生在玻璃和高分子上 但它的機構是否為非晶形材料而有所不同 然而 有些金屬的延脆轉移並不會很明顯 如體心立方 BCC 晶體結構的金屬它的轉移就比面心立方 FCC 晶體結構的還來得明顯 延脆轉移溫度也受到外界因素影響 如中子輻射會造成內部結晶缺陷 lattice defect 使延性下降 延脆轉移溫度提高 延性断裂 编辑 主条目 延性断裂 當延性材料發生断裂時 稱為延性断裂 ductile fracture 當金屬受到一作用應力 它可能是張力 應力 剪力或扭力 試品一開始將會產生塑性變形 然而隨著試品延性程度不同而有不同的斷裂面 在高延性試品中 試品會產生塑性變形 直到頸縮至斷裂 而中等延性試品形變至中等頸縮時 接著頸縮部位的中心截面會產生小孔穴 或產生微小空孔 當繼續受力變形 這些截面的小空孔會逐漸擴大 合併成一道裂縫 最後靠外部的裂縫會與軸方向呈45 剪力破壞 使破斷面呈杯錐狀断裂 延性断裂對材料而言較有利 因為發生脆性斷裂 brittle fracture 時 幾乎沒有預警之下就發生斷裂 且脆性材料產生裂痕後 就算不再增加作用應力 裂痕仍可自發擴大 然而 當延性材料產生裂痕 除非繼續增加作用應力 不然裂痕是不會再擴大 且延性断裂前會產生大量形變 可提供断裂即將來臨的警訊 以利採取預防措施 參見 编辑斷裂 脆性斷裂 形變 加工硬化 降低延性的技術參考 编辑 1 0 1 1 Rich Jack C The Materials and Methods of Sculpture Courier Dover Publications 129 1988 ISBN 0486257428 G Dieter Mechanical Metallurgy McGraw Hill 1986 ISBN 978 0070168930 William D Callister JR Materials Science and Engineering of Introduction 4 e John Vernon Introduction to Engineering Materials 3rd ed New York Industrial Press 1992 ISBN 0831130431 外部連結 编辑Ductility definition at engineersedge com 页面存档备份 存于互联网档案馆 取自 https zh wikipedia org w index php title 延展性 amp oldid 67950356, 维基百科，wiki，书籍，书籍，图书馆，
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