Kõvaduse määratlus

Materjaliteaduses on kõvadus mehhaanilise süvendi või hõõrdumise poolt põhjustatud lokaalse plastilise deformatsiooni vastupidavuse mõõt. Üldiselt erinevad erinevad materjalid oma kõvaduse poolest; näiteks kõvad metallid nagu titaan ja berüllium on kõvemad kui pehmed metallid nagu naatrium ja metalliline tina või puit ja tavalised plastid. Kõvadusel on erinevaid mõõtmisi: kriimustuste kõvadus, taande kõvadus ja tagasilöögi kõvadus.

Kõvade ainete tavalised näited on keraamika, betoon, teatud metallid ja ülikõvad materjalid, mida saab võrrelda pehme ainega.

Peamised kõvaduse mõõtmise tüübid

Kõvaduse mõõtmist on kolm peamist tüüpi: kriimustus, taandumine ja tagasilöök. Igas nimetatud mõõteklassis on individuaalsed mõõteskaalad.

(1) Kriimustuste kõvadus

Kriimustuste kõvadus näitab, kui vastupidav on proov terava eseme hõõrdumisest tingitud murdumisele või püsivale plastilisele deformatsioonile. Põhimõte seisneb selles, et kõvemast materjalist ese kriimustab pehmemast materjalist eset. Katete testimisel viitab kriimustuste kõvadus jõule, mis on vajalik kile lõikamiseks aluspinnani. Levinuim test on Mohsi skaala, mida kasutatakse mineraloogias. Üks selle mõõtmise tööriist on skleromeeter.

Teine nende testide tegemiseks kasutatav tööriist on tasku kõvaduse tester. See tööriist koosneb neljarattalise kelgu külge kinnitatud gradueeritud märgistusega skaalaõlast. Terava servaga kriimustustööriist paigaldatakse katsepinna suhtes etteantud nurga alla. Selle kasutamiseks lisatakse skaala õlale ühe gradueeritud märgistuse juures teadaoleva massiga kaal ja seejärel tõmmatakse tööriist üle katsepinna. Kaalu ja märgiste kasutamine võimaldab rakendada teadaolevat survet ilma keerukate masinate vajaduseta.

(2) Tagastuse kõvadus

Tagastuse kõvadus mõõdab proovi vastupidavust materjali deformatsioonile, mis on tingitud terava eseme pidevast survekoormusest. Tagastuse kõvaduse katseid kasutatakse peamiselt masinaehituses ja metallurgias. Testid töötavad põhieeldusel, et mõõta spetsiaalselt mõõdetud ja koormatud taande jäetud taande kriitilisi mõõtmeid.

Levinud taande kõvaduse skaalad on teiste hulgas Rockwell, Vickers, Shore ja Brinell.

(3) Tagasilöögi kõvadus

Tagasilöögi kõvadus, tuntud ka kui dünaamiline kõvadus, mõõdab fikseeritud kõrguselt materjalile langenud teemantotsaga vasara "põrkumise" kõrgust. Seda tüüpi kõvadus on seotud elastsusega. Selle mõõtmise teostamiseks kasutatav seade on tuntud kui stereoskoop.

Kaks skaalat, mis mõõdavad tagasilöögi kõvadust, on Leebi tagasilöögi kõvaduse test ja Bennetti kõvaduse skaala.

Ultraheli kontakttakistus (UCI) meetod määrab kõvaduse, mõõtes võnkevarda sagedust. Varras koosneb vibreeriva elemendiga metallist varrest ja ühte otsa kinnitatud püramiidikujulisest teemandist.

Valitud kõvade ja ülikõvade materjalide Vickersi kõvadus

Teemant on seni kõige kõvem teadaolev materjal, mille Vickersi kõvadus on vahemikus 70–150 GPa. Teemant demonstreerib nii kõrget soojusjuhtivust kui ka elektriisolatsiooni omadusi ning palju tähelepanu on pööratud selle materjali praktiliste rakenduste leidmisele.

Sünteetilisi teemante on tööstuslikel eesmärkidel toodetud alates 1950. aastatest ja neid kasutatakse väga erinevates rakendustes: telekommunikatsioonis, laseroptikas, tervishoius, lõikamisel, lihvimisel ja puurimisel jne. Sünteetilised teemandid on ka PDC-lõikurite peamine tooraine.

Kui olete huvitatud PDC-lõikuritest ja soovite lisateavet ja üksikasju, võite meiega ühendust võtta telefoni või posti teel, mis asub vasakul või SAADA MEILLE lehe allosas.