Kietumo apibrėžimas

Medžiagų moksle kietumas yra atsparumo vietinei plastinei deformacijai, kurią sukelia mechaninis įdubimas arba dilimas, matas. Apskritai skirtingos medžiagos skiriasi savo kietumu; pavyzdžiui, kietieji metalai, tokie kaip titanas ir berilis, yra kietesni nei minkštieji metalai, tokie kaip natris ir metalinė alavo, arba mediena ir įprasti plastikai. Yra įvairių kietumo matavimų: įbrėžimų kietumas, įdubimo kietumas ir atšokimo kietumas.

Dažni kietosios medžiagos pavyzdžiai yra keramika, betonas, tam tikri metalai ir ypač kietos medžiagos, kurias galima palyginti su minkšta medžiaga.

Pagrindiniai kietumo matavimo tipai

Yra trys pagrindiniai kietumo matavimų tipai: įbrėžimas, įdubimas ir atšokimas. Kiekvienoje iš šių matavimų klasių yra atskiros matavimo skalės.

(1) Kietumas įbrėžimams

Kietumas įbrėžimams – tai mėginio atsparumo lūžimui arba nuolatinei plastinei deformacijai dėl aštraus daikto trinties matas. Principas toks, kad daiktas iš kietesnės medžiagos subraižys daiktą iš minkštesnės medžiagos. Bandant dangas, įbrėžimų kietumas reiškia jėgą, reikalingą perpjauti plėvelę iki pagrindo. Labiausiai paplitęs testas yra Moso skalė, naudojama mineralogijoje. Viena iš priemonių šiam matavimui atlikti yra sklerometras.

Kitas įrankis, naudojamas šiems bandymams atlikti, yra kišeninis kietumo matuoklis. Šį įrankį sudaro svarstyklių svirtis su graduotais ženklais, pritvirtinta prie keturračio vežimėlio. Įbrėžimo įrankis su aštriu kraštu yra sumontuotas iš anksto nustatytu kampu bandymo paviršiaus atžvilgiu. Norint jį naudoti, ant svarstyklių svirties vienoje iš graduotų žymėjimų pridedamas žinomos masės svoris, o tada įrankis nubrėžiamas per bandymo paviršių. Svorio ir žymenų naudojimas leidžia taikyti žinomą slėgį be sudėtingų mechanizmų.

(2) Įspaudų kietumas

Įspaudimo kietumas matuoja mėginio atsparumą medžiagos deformacijai dėl nuolatinės aštraus daikto suspaudimo apkrovos. Įspaudimo kietumo bandymai pirmiausia naudojami inžinerijoje ir metalurgijoje. Bandymai atliekami remiantis pagrindine prielaida – išmatuoti kritinius įdubos matmenis, kuriuos paliko konkretaus dydžio ir apkrauta įduba.

Įprastos įdubimo kietumo skalės yra Rockwell, Vickers, Shore ir Brinell, be kita ko.

(3) Atšokimo kietumas

Atšokimo kietumas, dar žinomas kaip dinaminis kietumas, matuoja deimantinio antgalio plaktuko, numesto iš fiksuoto aukščio ant medžiagos, „atšokimo“ aukštį. Šio tipo kietumas yra susijęs su elastingumu. Prietaisas, naudojamas šiam matavimui atlikti, yra žinomas kaip stereoskopas.

Dvi skalės, kuriomis matuojamas atšokimo kietumas, yra Leebo atšokimo kietumo testas ir Bennett kietumo skalė.

Ultragarso kontaktinės varžos (UCI) metodas nustato kietumą, matuojant svyruojančio strypo dažnį. Strypas susideda iš metalinio koto su vibruojančiu elementu ir viename gale pritvirtinto piramidės formos deimanto.

Pasirinktų kietų ir itin kietų medžiagų Vickers kietumas

Deimantas yra kiečiausia iki šiol žinoma medžiaga, kurios Vickerso kietumas yra 70–150 GPa. Deimantas pasižymi dideliu šilumos laidumu ir elektros izoliacinėmis savybėmis, todėl daug dėmesio buvo skirta praktiniam šios medžiagos pritaikymui.

Sintetiniai deimantai buvo gaminami pramoniniais tikslais nuo šeštojo dešimtmečio ir yra naudojami labai įvairiose srityse: telekomunikacijose, lazerinėje optikoje, sveikatos priežiūros, pjovimo, šlifavimo ir gręžimo srityse ir kt. Sintetiniai deimantai taip pat yra pagrindinė PDC pjaustytuvų žaliava.

Jei jus domina PDC pjaustytuvai ir norite daugiau informacijos bei detalių, galite SUSISIEKTI SU MUMIS telefonu arba paštu kairėje arba ATSIŲSTI MUM PAŠTAS puslapio apačioje.