Определение за твърдост

В науката за материалите твърдостта е мярка за устойчивост на локализирана пластична деформация, предизвикана или от механично вдлъбнатина, или от абразия. Като цяло различните материали се различават по своята твърдост; например твърдите метали като титан и берилий са по-твърди от меките метали като натрий и метален калай или дърво и обикновени пластмаси. Има различни измервания на твърдостта: твърдост на надраскване, твърдост на вдлъбнатина и твърдост на отскок.

Често срещани примери за твърда материя са керамика, бетон, определени метали и свръхтвърди материали, които могат да бъдат противопоставени на меката материя.

Основни видове измервания на твърдост

Има три основни вида измервания на твърдост: надраскване, вдлъбнатина и отскок. Във всеки от тези класове на измерване има индивидуални измервателни скали.

(1) Твърдост на надраскване

Твърдостта на надраскване е мярката за това колко устойчива е пробата на счупване или постоянна пластична деформация поради триене от остър предмет. Принципът е, че предмет от по-твърд материал ще надраска предмет от по-мек материал. При тестване на покрития, твърдостта на надраскване се отнася до силата, необходима за прорязване на филма към субстрата. Най-разпространеният тест е скалата на Моос, която се използва в минералогията. Един инструмент за извършване на това измерване е склерометърът.

Друг инструмент, използван за извършване на тези тестове, е джобният тестер за твърдост. Този инструмент се състои от рамо на везна с градуирани маркировки, прикрепено към карета с четири колела. Инструмент за надраскване с остър ръб се монтира под предварително определен ъгъл спрямо тестовата повърхност. За да се използва, към рамото на везната при една от градуираните маркировки се добавя тежест с известната маса и след това инструментът се начертава върху тестовата повърхност. Използването на тежестта и маркировките позволява прилагането на известен натиск без необходимост от сложни машини.

(2) Твърдост на вдлъбнатината

Твърдостта на вдлъбнатината измерва съпротивлението на пробата срещу деформация на материала, дължаща се на постоянно натоварване на натиск от остър предмет. Тестовете за твърдост на вдлъбнатина се използват предимно в инженерството и металургията. Тестовете работят върху основната предпоставка за измерване на критичните размери на вдлъбнатина, оставена от конкретно оразмерен и натоварен индентор.

Често срещаните скали за твърдост на вдлъбнатината са Rockwell, Vickers, Shore и Brinell, между другото.

(3) Твърдост на отскок

Твърдостта на отскок, известна още като динамична твърдост, измерва височината на "отскока" на чук с диамантен връх, пуснат от фиксирана височина върху материал. Този тип твърдост е свързан с еластичността. Устройството, използвано за извършване на това измерване, е известно като стереоскоп.

Две скали, които измерват твърдостта на отскок, са тестът за твърдост на отскок на Leeb и скалата за твърдост на Bennett.

Методът на ултразвуковия контактен импеданс (UCI) определя твърдостта чрез измерване на честотата на осцилиращ прът. Пръчката се състои от метален вал с вибриращ елемент и диамант с форма на пирамида, монтиран на единия край.

Твърдост по Викерс на избрани твърди и свръхтвърди материали

Диамантът е най-твърдият познат материал до момента с твърдост по Викерс в диапазона 70–150 GPa. Диамантът демонстрира както висока топлопроводимост, така и електроизолационни свойства и много внимание е отделено на намирането на практически приложения за този материал.

Синтетичните диаманти се произвеждат за промишлени цели от 50-те години на миналия век и се използват в голямо разнообразие от приложения: телекомуникации, лазерна оптика, здравеопазване, рязане, шлайфане и пробиване и др. Синтетичните диаманти също са основната суровина за PDC фрези.

Ако се интересувате от PDC фрези и искате повече информация и подробности, можете да се СВЪРЖЕТЕ С НАС по телефон или поща вляво, или ДА НИ ИЗПРАТИТЕ ПОЩА в долната част на страницата.