Peamine erinevus – kõvadus vs sitkus
Kõvadus ja sitkus, kuigi need kaks sõna on mõne standardsõnastiku järgi sünonüümid, on nende vahel materjaliteaduse uurimisel oluline erinevus. Üldiselt on tahkel materjalil, sõltuv alt sellele rakendatavast jõust, kolme tüüpi muutusi; elastsed muutused, plastilised muutused ja murdosa. Tahke materjali kõvaduse ja sitkuse väärtused sõltuvad elastsusest, plastilisusest ja fraktsioonist. Peamine erinevus kõvaduse ja sitkuse vahel on see, et nende kahe materjali omaduse vahel on pöördvõrdeline seos. konkreetse tahke materjali jaoks; kõvaduse kasvades sitkus väheneb. Kõvadus on materjali vastupidavuse mõõt püsivale deformatsioonile. Sitkus on mõõt, mis näitab, kui palju deformeeruda võib tahke materjal enne purunemist. Seetõttu võib öelda, et kõvaduse ja sitkuse vahel on pöördvõrdeline seos. Konkreetse tahke aine jaoks; kõvadus suureneb, kui sitkus väheneb.
Mis on kõvadus?
Kõvadus mõõdab materjali vastupidavust plastilisele deformatsioonile. See omadus on tihed alt seotud tugevusega; materjali võime seista vastu kriimustustele, hõõrdumisele, sissetungimisele või läbitungimisele. Levinud kõvad materjalid on; keraamika, betoon ja mõned metallid.
Teemant on kõige kõvem looduslik materjal maakeral.
Mis on sitkus?
Tugevus näitab, kui palju deformatsiooni materjal võib enne purunemist läbida. Teisisõnu, see on võime taluda nii plastilisi kui ka elastseid deformatsioone. See materjali kvaliteet on väga oluline, et konstruktsiooni- ja masinaosad taluksid põrutust ja vibratsiooni. Mõned sitke materjali näited on mangaan, sepistatud raud ja pehme teras. Näiteks kui me rakendame pehmele terastükile ja klaasile äkilist koormust, neelab terasmaterjal enne purunemist rohkem energiat kui klaas. Seetõttu öeldakse, et pehme terasmaterjal on palju sitkem kui klaasmaterjal.
Mangaan
Mis vahe on kõvaduse ja sitkuse vahel?
Kõvaduse ja sitkuse määratlus
Kõvadus: kõvadus on parameeter, mis mõõdab tahke materjali vastupidavust püsivatele kujumuutustele survejõu rakendamisel. Kõvadel materjalidel on tavaliselt tugevad molekulidevahelised jõud. Seetõttu peavad nad vastu välisjõududele ilma oma kuju püsiv alt muutmata.
Kareduse mõõtmisi on mitu, et mõista tahkete ainete keerulist käitumist jõu mõjul. Need on kriimustuste kõvadus, süvendite kõvadus ja tagasilöögi kõvadus.
Tugevus: materjaliteaduses ja metallurgias kirjeldatakse sitkust kui materjali võimet absorbeerida energiat, et deformeeruda plastiliselt ilma purunemata. Väidetav alt on see ka vastupidavus plastilisele deformatsioonile enne purunemist pinge all. Mõnikord määratletakse seda energiana ruumalaühiku kohta, mida materjal suudab absorbeerida ilma purunemata.
SI ühikud=džaul kuupmeetri kohta (J m−3)
Kõvaduse ja sitkuse omadused ning näited
Kõvadus: kõva materjal võib pehmet materjali kriimustada. Kõvadus sõltub muudest materjali omadustest, nagu elastsus, elastsus jäikus, plastilisus, deformatsioon, tugevus, sitkus ja viskoossus. Teemant on kõige kõvem looduslik materjal maa peal. Teised kõvade materjalide näited on keraamika, betoon ja mõned metallid.
Tugevus: sitke materjal võib neelata suures koguses energiat ilma purunemata; seetõttu nõuavad sitked materjalid tugevuse ja elastsuse tasakaalu. Haprad materjalid on madalama sitkuse väärtusega. Mangaani, sepistatud rauda ja pehmet terast materjale peetakse sitketeks materjalideks.
Kõvaduse ja sitkuse testid
Kõvadus: kolme peamist tüüpi kõvadusväärtusi mõõdetakse kolmel erineval viisil, et mõõta kriimustuste kõvadust, taande kõvadust ja tagasilöögi kõvadust.
| Tüüp | Mõõtmise skaala/instrumendid |
| Kriimude kõvadus | Skleromeeter – Mohsi skaala ja tasku kõvaduse tester |
| Tande kõvadus | Rockwelli, Vickersi, Shore'i ja Brinelli skaala |
| Tagasilöögi kõvadus | Skleroskoop |
Tugevus: Lihtne viis tahke materjali sitkuse väärtuse mõõtmiseks on materjali purustamiseks vajaliku energia mõõtmine. Selleks on vaja väikest materjaliproovi, fikseeritud suurust ja masina sälku. Seda meetodit ei saa kasutada kõigi materjalide puhul, kuid see on kasulik materjalide järjestamiseks, mida kasutatakse surve all olevates toodetes. (tavaliselt metallid).
Pilt: Swamibu "Diamonds" (CC BY 2.0) Commonsi kaudu "Mangan 1-crop", autor Tomihahndorf – Mangan 1.jpg. (CC BY-SA 3.0) Commonsi kaudu Moondoggy "Stress-strain1" – [1]. (CC BY-SA 3.0) Commonsi kaudu
