Definicija tvrdoće

U znanosti o materijalima, tvrdoća je mjera otpora na lokaliziranu plastičnu deformaciju izazvanu mehaničkim utiskivanjem ili abrazijom. Općenito, različiti se materijali razlikuju po svojoj tvrdoći; na primjer, tvrdi metali kao što su titan i berilij tvrđi su od mekih metala kao što su natrij i metalni kositar, ili drvo i uobičajena plastika. Postoje različita mjerenja tvrdoće: tvrdoća ogrebotina, tvrdoća udubljenja i tvrdoća odbijanja.

Uobičajeni primjeri tvrde tvari su keramika, beton, određeni metali i supertvrdi materijali, koji se mogu suprotstaviti mekoj tvari.

Glavne vrste mjerenja tvrdoće

Postoje tri glavne vrste mjerenja tvrdoće: ogrebotina, udubljenje i odskok. Unutar svake od ovih mjernih klasa postoje pojedinačne mjerne ljestvice.

(1) Tvrdoća ogrebotina

Tvrdoća ogrebotina mjera je otpornosti uzorka na lom ili trajnu plastičnu deformaciju uslijed trenja od oštrog predmeta. Princip je da će predmet od tvrđeg materijala izgrebati predmet od mekšeg materijala. Kod testiranja premaza, tvrdoća ogrebotina odnosi se na silu potrebnu za rezanje filma do podloge. Najčešći test je Mohsova ljestvica koja se koristi u mineralogiji. Jedan alat za ovo mjerenje je sklerometar.

Drugi alat koji se koristi za izvođenje ovih testova je džepni mjerač tvrdoće. Ovaj se alat sastoji od kraka vage s stupnjevanim oznakama pričvršćenog na kolica s četiri kotača. Alat za grebanje s oštrim rubom montiran je pod unaprijed određenim kutom u odnosu na površinu za ispitivanje. Kako bi se koristio, uteg poznate mase dodaje se kraku vage na jednoj od stupnjevanih oznaka, a alat se zatim povlači po ispitnoj površini. Korištenje utega i oznaka omogućuje primjenu poznatog pritiska bez potrebe za kompliciranim strojevima.

(2) Tvrdoća udubljenja

Tvrdoća utiskivanja mjeri otpornost uzorka na deformaciju materijala uslijed konstantnog tlačnog opterećenja od oštrog predmeta. Ispitivanja tvrdoće utiskivanja prvenstveno se koriste u inženjerstvu i metalurgiji. Testovi rade na osnovnoj premisi mjerenja kritičnih dimenzija udubljenja koje je ostavio posebno dimenzioniran i opterećen utiskivač.

Uobičajene ljestvice tvrdoće utiskivanja su Rockwell, Vickers, Shore i Brinell, između ostalih.

(3) Tvrdoća povrata

Tvrdoća odskoka, poznata i kao dinamička tvrdoća, mjeri visinu "odskoka" čekića s dijamantnim vrhom koji je ispušten s fiksne visine na materijal. Ova vrsta tvrdoće povezana je s elastičnošću. Uređaj koji se koristi za ovo mjerenje poznat je kao stereoskop.

Dvije ljestvice koje mjere tvrdoću povrata su Leebov test tvrdoće povrata i Bennettova ljestvica tvrdoće.

Metoda ultrazvučne kontaktne impedancije (UCI) određuje tvrdoću mjerenjem frekvencije oscilirajuće šipke. Štap se sastoji od metalne osovine s vibrirajućim elementom i dijamantom u obliku piramide postavljenim na jednom kraju.

Tvrdoća po Vickersu odabranih tvrdih i supertvrdih materijala

Dijamant je najtvrđi poznati materijal do danas, s tvrdoćom po Vickersu u rasponu od 70-150 GPa. Dijamant pokazuje i visoku toplinsku vodljivost i električna izolacijska svojstva, a mnogo je pažnje posvećeno pronalaženju praktične primjene ovog materijala.

Sintetski dijamanti proizvode se u industrijske svrhe od 1950-ih i koriste se u raznim primjenama: telekomunikacije, laserska optika, zdravstvena njega, rezanje, brušenje i bušenje, itd. Sintetički dijamanti također su ključna sirovina za PDC rezače.

Ukoliko ste zainteresirani za PDC rezače i želite više informacija i detalja, možete NAS KONTAKTIRATI telefonom ili mailom lijevo ili POŠALJI NAM MAIL na dnu stranice.