Formability
संरचनात्मकता किसी दिए गए धातु के वर्कपीस की बिना क्षतिग्रस्त हुए प्लास्टिक विरूपण से गुजरने की क्षमता है। धातु सामग्री की प्लास्टिक विरूपण क्षमता, हालांकि, एक निश्चित सीमा तक सीमित है, जिस बिंदु पर, सामग्री फटने या टूटने (टूटने) का अनुभव कर सकती है। किसी सामग्री की संरचनाशीलता से प्रभावित प्रक्रियाओं में शामिल हैंः रोलिंग, एक्सट्रूज़न, फोर्जिंग, रोलफॉर्मिंग, स्टैम्पिंग और हाइड्रोफॉर्मिंग। फ्रैक्चर स्ट्रेन एक सामान्य पैरामीटर जो किसी सामग्री की गठन क्षमता और लचीलापन को इंगित करता है, वह है फ्रैक्चर स्ट्रेन जो एक अक्षीय तन्यता परीक्षण द्वारा निर्धारित किया जाता है (फ्रैक्चर कठोरता भी देखें)। इस परीक्षण द्वारा पहचाने गए तनाव को संदर्भ लंबाई के संबंध में विस्तार द्वारा परिभाषित किया जाता है। उदाहरण के लिए, EN 10002 के अनुसार, समतल नमूनों के मानकीकृत एक अक्षीय परीक्षण के लिए लंबाई का उपयोग किया जाता है। यह ध्यान रखना महत्वपूर्ण है कि विरूपण समान विस्तार तक सजातीय है। फ्रैक्चर होने तक तनाव बाद में स्थानीय हो जाता है। फ्रैक्चर स्ट्रेन एक इंजीनियरिंग स्ट्रेन नहीं है क्योंकि विरूपण का वितरण संदर्भ लंबाई के भीतर असमान है। फ्रैक्चर स्ट्रेन फिर भी किसी सामग्री की संरचनाशीलता का एक मोटा संकेतक है। फ्रैक्चर स्ट्रेन के विशिष्ट मान हैंः अति-उच्च-शक्ति सामग्री के लिए 7 प्रतिशत, और हल्के-शक्ति वाले स्टील के लिए 50 प्रतिशत से अधिक। शीट बनाने के लिए सीमाएँ बनाना एक मुख्य विफलता मोड सामग्री के फटने के कारण होता है। यह शीट बनाने वाले अनुप्रयोगों के लिए विशिष्ट है। गर्दन एक निश्चित गठन चरण में दिखाई दे सकती है। यह स्थानीयकृत प्लास्टिक विरूपण का संकेत है। जबकि प्रारंभिक स्थिर विरूपण चरण में गर्दन के बाद के स्थान में और उसके आसपास कमोबेश सजातीय विरूपण होता है, लगभग सभी विरूपण अर्ध-स्थिर और अस्थिर विरूपण चरण के दौरान गर्दन क्षेत्र में केंद्रित होते हैं। यह फाड़ने से प्रकट होने वाली भौतिक विफलता की ओर ले जाता है। गठन-सीमा वक्र चरम, लेकिन फिर भी संभव, विरूपण को दर्शाते हैं, जिससे एक शीट सामग्री मुद्रांकन प्रक्रिया के किसी भी चरण के दौरान गुजर सकती है। ये सीमाएँ विरूपण मोड और सतह उपभेदों के अनुपात पर निर्भर करती हैं। जब समतल तनाव विरूपण होता है तो प्रमुख सतह तनाव का न्यूनतम मूल्य होता है, जिसका अर्थ है कि संबंधित लघु सतह तनाव शून्य होता है। सीमाएँ बनाना एक विशिष्ट भौतिक गुण है। विशिष्ट समतल तनाव मान उच्च-शक्ति श्रेणी के लिए 10 प्रतिशत और हल्की-शक्ति सामग्री और बहुत अच्छी संरचनाशीलता वाले लोगों के लिए 50 प्रतिशत या उससे अधिक होते हैं। गठन सीमा आरेखों का उपयोग अक्सर चित्रात्मक या गणितीय रूप से संरचनात्मकता का प्रतिनिधित्व करने के लिए किया जाता है। कई लेखकों द्वारा यह माना जाता है कि अस्थिभंग की प्रकृति और इसलिए गठन सीमा आरेख आंतरिक रूप से गैर-निर्धारक हैं क्योंकि एक एकल प्रयोगात्मक अभियान के भीतर भी बड़े बदलाव देखे जा सकते हैं। डीप ड्रॉएबिलिटी शीटफॉर्मिंग का एक उत्कृष्ट रूप डीप ड्राइंग है, जो शीट के आंतरिक क्षेत्र पर दबाकर एक पंच टूल के माध्यम से एक शीट खींचकर किया जाता है, जबकि एक ब्लैंकहोल्डर द्वारा रखी गई साइड सामग्री को केंद्र की ओर खींचा जा सकता है। यह देखा गया है कि उत्कृष्ट गहरी आहरण क्षमता वाली सामग्री अनिसोट्रोपिक रूप से व्यवहार करती है (देखिएः अनिसोट्रोपी)। सतह में प्लास्टिक विरूपण मोटाई की तुलना में बहुत अधिक स्पष्ट है। लैंकफोर्ड गुणांक (आर) एक विशिष्ट सामग्री गुण है जो एक अक्षीय तन्यता परीक्षण में चौड़ाई विरूपण और मोटाई विरूपण के बीच के अनुपात को दर्शाता है। बहुत अच्छी गहरी आहरण क्षमता वाली सामग्रियों का आर मान 2 या उससे कम होता है। गठन सीमा वक्र (निर्माण सीमा आरेख) के संबंध में गठनशीलता का सकारात्मक पहलू आरेख के चरम बाईं ओर केंद्रित सामग्री के विरूपण पथ में देखा जाता है, जहां निर्माण सीमा बहुत बड़ी हो जाती है। डक्टिलिटी एक अन्य विफलता मोड जो बिना किसी फटने के हो सकता है, वह है प्लास्टिक विरूपण (डक्टिलिटी) के बाद डक्टाइल फ्रैक्चर। यह झुकने या कतरनी विकृति (इनप्लेन या मोटाई के माध्यम से) के परिणामस्वरूप हो सकता है। विफलता तंत्र शून्य न्यूक्लिएशन और सूक्ष्म स्तर पर विस्तार के कारण हो सकता है। माइक्रोक्रैक्स और बाद में मैक्रोक्रैक्स तब दिखाई दे सकते हैं जब रिक्त स्थान के बीच सामग्री का विरूपण सीमा को पार कर गया हो। हाल के वर्षों में व्यापक शोध ने डक्टाइल फ्रैक्चर को समझने और मॉडलिंग पर ध्यान केंद्रित किया है। विभिन्न छोटे पैमाने के परीक्षणों का उपयोग करके लचीला बनाने की सीमाओं की पहचान करना दृष्टिकोण रहा है जो विभिन्न तनाव अनुपात या तनाव त्रि-अक्षीयताओं को दर्शाते हैं। इस प्रकार की गठन सीमा का एक प्रभावी उपाय रोल बनाने वाले अनुप्रयोगों में न्यूनतम त्रिज्या है (अच्छी सामग्री के लिए शीट की आधी मोटाई और कम संरचनात्मकता वाली सामग्री के लिए शीट की मोटाई का तीन गुना)। संरचनात्मकता मापदंडों का उपयोग किसी भी औद्योगिक गठन प्रक्रिया के लेआउट और डिजाइन के लिए सामग्री संरचनात्मकता का ज्ञान बहुत महत्वपूर्ण है। परिमित-तत्व विधि का उपयोग करके सिमुलेशन और संरचनात्मकता मानदंडों का उपयोग जैसे कि गठन सीमा वक्र (सीमा आरेख बनाना) बढ़ाता है और कुछ मामलों में, कुछ उपकरण डिजाइन प्रक्रियाओं के लिए अपरिहार्य हैं (यह भी देखें किः शीट धातु बनाने वाली सिमुलेशन और शीट धातु बनाने का विश्लेषण)। आई. डी. डी. आर. जी. इंटरनेशनल डीप ड्राइंग रिसर्च ग्रुप (आई. डी. डी. आर. जी., 1957 से) का एक प्रमुख उद्देश्य शीट सामग्री की संरचना के बारे में ज्ञान और अनुभव की जांच, आदान-प्रदान और प्रसार है। संदर्भ धातु बनाने वाली यांत्रिक अभियांत्रिकी