Os materiais dúcteis são aqueles capazes de se deformar de forma plástica e sustentável, sem quebrar ou violar sua estrutura. Por exemplo: madeira, zinco, chumbo, alumínio.
Os materiais dúcteis são o oposto dos materiais frágeis (que se quebram com muita facilidade quando deformados). Mas também não devem ser confundidos com materiais maleáveis (que se deformam facilmente sem quebrar quando comprimidos).
Isso não significa que os materiais dúcteis não possam quebrar; de fato, eles quebram, mas somente após sofrerem deformação significativa. Também não significa que os materiais dúcteis sejam macios; a força necessária para sua deformação deve ser considerável e, sob forças fracas, também será sua mudança de forma.
A deformação de materiais dúcteis também pode aumentar na presença de calor, sem atingir os limites da fusão. Uma das maneiras de calcular ou medir a ductilidade de um material é aplicar uma força de tração em duas de suas extremidades e, em seguida, calcular em porcentagem o quanto a área da seção transversal na zona de fratura diminuiu:
Estes últimos são os materiais dúcteis mais comuns, pois seus átomos são configurados de tal forma que podem deslizar uns sobre os outros, permitindo a obtenção de fios e roscas de diferentes espessuras.
Os materiais dúcteis são valorizados em indústrias de metalurgia e fabricação de ferramentas porque podem assumir formas específicas antes de quebrar. Entretanto, a deformação insistente e repetida levará à fadiga em algumas áreas do metal e à quebra, evidenciada pelo aumento da temperatura na área em que a força de deformação está atuando.
Uma característica dos materiais dúcteis é que a relação entre o alongamento longitudinal causado pela aplicação de uma força de tração e a diminuição da área transversal é muito grande. Por isso, é possível obter fibras ou fios menores a partir de uma peça maior.
- Veja também: Materiais naturais e artificiais
Exemplos de materiais dúcteis
- Ferro. Representado pelo símbolo químico Fe, é o quarto elemento mais abundante na crosta terrestre e o mais abundante na massa planetária devido ao fato de o núcleo do planeta ser composto de ferro e níquel em estado líquido, que ao se moverem geram um poderoso campo magnético. É um metal cinza maleável com propriedades magnéticas e extrema dureza e densidade. Sendo assim, em seu estado puro, isso impede sua utilidade, por isso é ligado ao carbono para obter a família dos aços, que, de acordo com a proporção deste elemento presente, pode ser mais ou menos dúctil e mais ou menos resistente.
- Madeira. É um material orgânico moderadamente dúctil, dependendo de sua natureza e da porcentagem de umidade presente, bem como da localização dos nós que contém. No entanto, como é fibroso, pode ser facilmente aberto por forças perpendiculares ao seu grão.
- Aço. Esta denominação é dada a uma mistura de ferro e carbono (até 2,14%) cuja composição produz um material duro e relativamente dúctil, especialmente quando combinado com boro para formar fios de dureza superficial e ductilidade muito alta, ou no aço corrugado usado no setor de construção. Isso o torna ideal para resistir a pesos sem fraturar o concreto e permitir deformações mínimas de acordo com a dimensão do peso.
- Zinco. O zinco (Zn) é um elemento indispensável à vida e, em seu estado puro, é altamente dúctil e maleável. Pode ser enrolado em folhas, esticado e deformado, mas a presença de contaminantes, mesmo que seja mínima, de outros elementos é suficiente para torná-lo frágil e quebradiço. É indispensável em ligas como as de latão.
- Chumbo. Este elemento metálico da tabela periódica, de símbolo Pb, não foi reconhecido na época como metálico devido à sua enorme elasticidade molecular. Trata-se de um metal pesado, acinzentado, flexível e facilmente fundível. Atualmente, é empregado como revestimento para cabos, pois sua ductilidade única o torna altamente adequado, já que pode ser esticado para se adequar às necessidades a serem atendidas.
- Latão. É uma liga de cobre (70%) e zinco (30%), caracterizada por sua altíssima ductilidade. É um material ideal para a fabricação de recipientes e vasos, bem como de ferramentas que não exigem dureza extrema. Combinado com estanho, torna-se resistente à ferrugem e ao salitre, além de adquirir maleabilidade.
- Plasticina (ou massa de modelar). Extremamente dúctil, essa substância plástica composta de cálcio, vaselina e compostos alifáticos foi inventada em 1880. Geralmente fabricada em cores e associada ao mundo do aprendizado infantil, caracteriza-se por sua capacidade de ser deformada sem quebrar, permitindo que seja trabalhada facilmente com as mãos, instrumentos ou qualquer tipo de superfície.
- Cobre. É um metal de transição avermelhado e brilhante que, junto com o ouro e a prata, é o melhor condutor metálico de eletricidade. Por isso, é o metal preferido para a construção de cabos elétricos e componentes elétricos e eletrônicos, pois também é econômico, maleável e dúctil.
- Platina. Este metal de transição branco-acinzentado, pesado, maleável e dúctil é valorizado em joias e laboratórios por sua resistência à corrosão e natureza preciosa. Também se encontra platina (Pt) com frequência em aditivos catalíticos para automóveis, contatos elétricos e outras aplicações que tiram proveito de sua resistência.
- Alumínio. O alumínio (Al) é um elemento metálico não ferromagnético e o terceiro elemento mais comum na crosta terrestre. É amplamente utilizado na indústria de materiais, apesar de poder ser extraído como metal apenas da bauxita, devido às suas propriedades como baixa densidade, alta condutividade térmica e elétrica, alta resistência à corrosão, baixo custo e capacidade de liga. Por isso, foi o metal mais usado no século XX, ao lado do aço. Embora sua ductilidade natural não pareça ser extrema, em certas ligas de fundição, sua ductilidade, força e resistência à corrosão são aprimoradas, geralmente por meio da incorporação do silício (5 a 12%) e do magnésio.
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