Τι σχετίζεται με τη σκληρότητα;
Εδώ είναι μια κατανομή:
* Αντίσταση γρατσουνιών: Αυτό αναφέρεται στην ικανότητα ενός υλικού να αντέχει να είναι γδαρμένο από άλλο υλικό. Ένα σκληρότερο υλικό μπορεί να γρατσουνίσει ένα μαλακότερο υλικό.
* Αντίσταση εσοχής: Αυτό αναφέρεται στην ικανότητα ενός υλικού να αντισταθεί σε μόνιμα παραμορφωμένο όταν εφαρμόζεται μια δύναμη στην επιφάνεια του, όπως από ένα μυτερά αντικείμενο.
* Αντίσταση διείσδυσης: Αυτό αναφέρεται στην ικανότητα ενός υλικού να αντισταθεί στη διάτρηση ή να ωθηθεί από ένα αιχμηρό αντικείμενο.
Ποιοι παράγοντες επηρεάζουν τη σκληρότητα;
* Χημική σύνδεση: Ο τύπος συγκόλλησης μέσα σε ένα υλικό επηρεάζει έντονα τη σκληρότητα του. Για παράδειγμα, τα υλικά με ισχυρούς ομοιοπολικούς δεσμούς (όπως το διαμάντι) είναι γενικά πιο σκληρά από τα υλικά με ασθενέστερους δεσμούς.
* Κρυσταλλική δομή: Η διάταξη των ατόμων στο κρυσταλλικό πλέγμα ενός υλικού μπορεί να επηρεάσει τη σκληρότητα του. Οι στενά συσκευασμένες δομές τείνουν να είναι πιο δύσκολες.
* Μέγεθος κόκκων: Στα μέταλλα, τα μικρότερα μεγέθη κόκκων γενικά οδηγούν σε υψηλότερη σκληρότητα.
* κράμα: Η προσθήκη άλλων στοιχείων σε ένα μέταλλο μπορεί να επηρεάσει σημαντικά τη σκληρότητα του.
Παραδείγματα:
* Diamond: Το πιο δύσκολο γνωστό φυσικό υλικό, λόγω των ισχυρών ομοιοπολικών δεσμών και της αυστηρά γεμάτης κρυσταλλικής δομής.
* χάλυβα: Ένα πολύ σκληρό υλικό που παίρνει τη δύναμή του από την προσθήκη άνθρακα σε σίδηρο.
* αλουμίνιο: Σχετικά μαλακό, αλλά μπορεί να γίνει πιο δύσκολο μέσω κράματος ή θερμικής επεξεργασίας.
Πώς μετράται η σκληρότητα;
Υπάρχουν αρκετές διαφορετικές δοκιμές σκληρότητας, κάθε σκληρότητα μέτρησης με συγκεκριμένο τρόπο:
* Κλίμακα σκληρότητας Mohs: Μια σχετική κλίμακα κατάταξης ορυκτών από 1 (μαλακό, όπως Talc) έως 10 (πιο σκληρά, όπως το Diamond) με βάση την ικανότητά τους να γρατζουνίζουν ο ένας τον άλλον.
* Δοκιμή σκληρότητας Brinell: Μετρά την αντίσταση στην εσοχή πιέζοντας μια σκληρή χαλύβδινη σφαίρα στο υλικό.
* Δοκιμή σκληρότητας Rockwell: Χρησιμοποιεί έναν κώνο διαμαντιού ή μια χαλύβδινη σφαίρα για να ανατρέψει το υλικό και μετρά το βάθος της εσοχής.
* Δοκιμή σκληρότητας Vickers: Χρησιμοποιεί μια πυραμίδα διαμαντιών για να ανατρέψει το υλικό και μετρά την περιοχή της εσοχής.
Συνοπτικά, Η σκληρότητα είναι ιδιοκτησία που σχετίζεται με την ικανότητα ενός υλικού να αντιστέκεται στην παραμόρφωση. Επηρεάζεται από διάφορους παράγοντες και μπορεί να μετρηθεί με διαφορετικές μεθόδους.
