Tvrdosť a tvrdosť, aj keď tieto dve slová sú synonymá podľa niektorých štandardných slovníkov, medzi nimi je pri štúdiu materiálovej vedy zásadný rozdiel. Pevný materiál spravidla vykazuje tri druhy zmien; elastické zmeny, plastové zmeny a frakcie. V prípade pevného materiálu závisí tvrdosť a húževnatosť na elasticite, plasticite a frakcii. kľúčový rozdiel medzi tvrdosť a húževnatosť je to, že tieto dve vlastnosti materiálov mať nepriamy vzťah. Pre konkrétny pevný materiál; ako sa zvyšuje tvrdosť, znižuje sa tvrdosť. Tvrdosť je mierou odolnosti materiálu k trvalej deformácii. Húževnatosť je mierou toho, do akej miery sa môže tuhý materiál deformovať pred frakturínomg. Preto je možné povedať, že tvrdosť a húževnatosť majú nepriamy vzťah. Pre konkrétnu pevnú látku; tvrdosť sa zvyšuje s klesajúcou tvrdosťou.
Tvrdosť je miera odolnosti materiálu k plastickej deformácii. Táto vlastnosť úzko súvisí so silou; schopnosť materiálu odolávať poškriabaniu, oderu, vtlačeniu alebo preniknutiu. Bežné tvrdé materiály sú; keramika, betón a niektoré kovy.
Diamant je najťažší prírodný materiál na Zemi.
Húževnatosť je mierou toho, koľko deformácie môže materiál podstúpiť pred zlomením. Inými slovami, je to schopnosť odolávať plastickým aj elastickým deformáciám. Táto kvalita materiálu je veľmi dôležitá pre konštrukčné a strojné súčasti, aby vydržali náraz a vibrácie. Príkladmi tvrdého materiálu sú mangán, kované železo a mäkká oceľ. Napríklad, ak použijeme náhle zaťaženie na kus z mäkkej ocele a sklo, oceľový materiál pohltí viac energie ako sklo predtým, ako sa zlomí. Preto sa uvádza, že mäkký oceľový materiál je oveľa tvrdší ako materiál zo skla.
mangán
tvrdosť: Tvrdosť je parameter, ktorý meria odolnosť pevného materiálu voči trvalým zmenám tvaru pri pôsobení tlakovej sily. Tvrdé materiály majú obvykle silné medzimolekulové sily. Preto môžu odolať vonkajším silám bez toho, aby trvalo zmenili svoj tvar.
Existuje niekoľko meraní tvrdosti, aby sme pochopili zložité správanie tuhých látok pod silou. Sú to tvrdá škrabancová tvrdosť, tvrdosť vtláčania a tvrdosť odrazu.
húževnatosť: V materiálovej vede a metalurgii je tuhosť opísaná ako schopnosť materiálu absorbovať energiu, ktorá sa plasticky deformuje bez lomu. Hovorí sa tiež o rezistencii k plastickej deformácii pred zlomením, keď je namáhané. Niekedy je definovaná ako energia na jednotku objemu, ktorú môže materiál absorbovať bez pretrhnutia.
Jednotky SI = joule na meter kubický (J m-3)
tvrdosť: Tvrdý materiál môže poškriabať mäkký materiál. Tvrdosť závisí od iných materiálových vlastností, ako je tažnosť, elastická tuhosť, plasticita, deformácia, pevnosť, húževnatosť a viskozita. Diamant je najťažší prírodný materiál na Zemi. Ďalšími príkladmi tvrdých materiálov sú keramika, betón a niektoré kovy.
húževnatosť: Tvrdý materiál dokáže absorbovať veľké množstvo energie bez lomu; preto tvrdé materiály vyžadujú rovnováhu pevnosti a ťažnosti. Krehké materiály majú nižšiu hodnotu pre húževnatosť. Mangán, kované železo a mäkké oceľové materiály sa považujú za tvrdé materiály.
tvrdosť: Tri hlavné typy hodnôt tvrdosti sa merajú tromi rôznymi spôsobmi na meranie tvrdosti poškriabania, tvrdosti vtláčania a tvrdej odskoku..
typ | Mierka meradiel / prístrojov |
Tvrdosť proti poškriabaniu | Sklerometer - Mohsova stupnica a tvrdosť vrecka |
Tvrdosť odsadenia | Rockwell, Vickers, Shore a Brinell |
Odskočiť tvrdosť | scleroscope |
húževnatosť: Jednoduchý spôsob merania hodnoty húževnatosti pevného materiálu je len meranie energie potrebnej na rozbitie materiálu. Vyžaduje to malú vzorku materiálu, pevnú veľkosť so zárezom v stroji. Táto metóda sa nemôže použiť na všetky materiály, ale je užitočná na klasifikáciu materiálov, ktoré sa používajú vo výrobkoch, ktoré sú vystavené tlaku. (všeobecne kovy).
S láskavým dovolením: „Diamanty“ od Swamibu (CC BY 2.0) prostredníctvom Commons „Mangan 1-crop“ od Tomihahndorf - Mangan 1.jpg. (CC BY-SA 3.0) prostredníctvom Commons „Stres-kmeň1“ od Moondoggyho - [1]. (CC BY-SA 3.0) prostredníctvom Commons