Definition af hårdhed

I materialevidenskab er hårdhed et mål for modstanden mod lokaliseret plastisk deformation induceret af enten mekanisk fordybning eller slid. Generelt er forskellige materialer forskellige i deres hårdhed; for eksempel er hårde metaller som titanium og beryllium hårdere end bløde metaller som natrium og metallisk tin eller træ og almindelig plast. Der er forskellige målinger af hårdhed: ridsehårdhed, indrykningshårdhed og rebound hårdhed.

Almindelige eksempler på hårde stoffer er keramik, beton, visse metaller og superhårde materialer, som kan sammenlignes med bløde stoffer.

Hovedtyper af hårdhedsmålinger

Der er tre hovedtyper af hårdhedsmålinger: ridse, fordybning og rebound. Inden for hver af disse måleklasser er der individuelle måleskalaer.

(1) Ridsehårdhed

Ridshårdhed er et mål for, hvor modstandsdygtig en prøve er over for brud eller permanent plastisk deformation på grund af friktion fra en skarp genstand. Princippet er, at en genstand lavet af et hårdere materiale vil ridse en genstand lavet af et blødere materiale. Ved testning af belægninger refererer ridsehårdhed til den kraft, der er nødvendig for at skære gennem filmen til underlaget. Den mest almindelige test er Mohs-skalaen, som bruges i mineralogi. Et værktøj til at foretage denne måling er sklerometeret.

Et andet værktøj, der bruges til at lave disse test, er lommehårdhedstesteren. Dette værktøj består af en skalaarm med graduerede markeringer fastgjort til en firehjulet vogn. Et ridseværktøj med en skarp kant er monteret i en forudbestemt vinkel i forhold til testoverfladen. For at bruge den lægges en vægt af den kendte masse til vægtarmen ved en af ​​de graduerede markeringer, og værktøjet trækkes derefter hen over testfladen. Brugen af ​​vægten og markeringerne gør det muligt at påføre et kendt tryk uden behov for kompliceret maskineri.

(2) Indryknings hårdhed

Indrykningshårdhed måler en prøves modstand mod materialedeformation på grund af en konstant kompressionsbelastning fra en skarp genstand. Tests for fordybningshårdhed anvendes primært inden for teknik og metallurgi. Testene arbejder ud fra den grundlæggende forudsætning at måle de kritiske dimensioner af en fordybning efterladt af en specifikt dimensioneret og belastet indrykning.

Almindelige fordybningshårdhedsskalaer er blandt andre Rockwell, Vickers, Shore og Brinell.

(3) Rebound hårdhed

Rebound-hårdhed, også kendt som dynamisk hårdhed, måler højden af ​​"springet" af en hammer med diamantspids, der falder fra en fast højde på et materiale. Denne type hårdhed er relateret til elasticitet. Enheden, der bruges til at tage denne måling, er kendt som et stereoskop.

To skalaer, der måler rebound-hårdhed, er Leeb rebound-hårdhedstesten og Bennett-hårdhedsskalaen.

Ultralydskontaktimpedansmetoden (UCI) bestemmer hårdheden ved at måle frekvensen af ​​en oscillerende stang. Stangen består af et metalskaft med et vibrerende element og en pyramideformet diamant monteret i den ene ende.

Vickers hårdhed af udvalgte hårde og superhårde materialer

Diamant er det hårdest kendte materiale til dato, med en Vickers hårdhed i området 70-150 GPa. Diamant demonstrerer både høj termisk ledningsevne og elektrisk isolerende egenskaber, og der er lagt stor vægt på at finde praktiske anvendelser for dette materiale.

Syntetiske diamanter er blevet produceret til industrielle formål siden 1950'erne og bruges i en lang række applikationer: telekommunikation, laseroptik, sundhedspleje, skæring, slibning og boring osv. Syntetiske diamanter er også det vigtigste råmateriale til PDC-skærere.

Hvis du er interesseret i PDC fræsere og ønsker mere information og detaljer, kan du KONTAKT OS på telefon eller mail til venstre, eller SEND OS MAIL nederst på siden.