Różnica między twardością a wytrzymałością

Kluczowa różnica - twardość vs wytrzymałość
 

Twardość i wytrzymałość, chociaż dwa słowa są synonimami według niektórych standardowych słowników, istnieje zasadnicza różnica między nimi w badaniu materiałoznawstwa. Ogólnie rzecz biorąc, materiał stały, w zależności od przyłożonej do niego siły, wykazuje trzy rodzaje zmian; zmiany sprężyste, zmiany plastyczne i frakcja. W przypadku materiału stałego wartości twardości i udarności zależą od elastyczności, plastyczności i frakcji. The kluczowa różnica między twardość i wytrzymałość polega na tym, że te dwie właściwości materiałów mieć odwrotny związek. Dla określonego materiału stałego; wraz ze wzrostem twardości maleje wytrzymałość. Twardość jest miarą odporności materiału na trwałe odkształcenie. Wytrzymałość jest miarą tego, ile deformacji może zostać poddany materiał stały przed frakturynąsol. Dlatego można powiedzieć, że twardość i wytrzymałość mają odwrotny związek. Dla konkretnego ciała stałego; twardość wzrasta wraz ze spadkiem wytrzymałości.

Co to jest twardość?

Twardość jest miarą odporności materiału na odkształcenie plastyczne. Ta właściwość jest ściśle związana z siłą; zdolność materiału do odporności na zarysowania, ścieranie, wgniecenia lub przenikanie. Typowe twarde materiały to; ceramika, beton i niektóre metale.

Diament jest najtwardszym naturalnym materiałem na ziemi.

Co to jest wytrzymałość?

Wytrzymałość jest miarą deformacji, jaką materiał może ulec przed pęknięciem. Innymi słowy, jest to zdolność do wytrzymywania zarówno odkształceń plastycznych, jak i sprężystych. Ta jakość materiału jest bardzo ważna, aby części konstrukcyjne i części maszyn były odporne na uderzenia i wibracje. Niektóre przykłady twardego materiału to mangan, kute żelazo i miękka stal. Na przykład, jeśli przykładamy nagłe obciążenie do kawałka stali miękkiej i szkła, materiał stalowy pochłonie więcej energii niż szkło, zanim pęknie. Dlatego mówi się, że materiał ze stali miękkiej jest znacznie twardszy niż materiał szklany.

Mangan

Jaka jest różnica między twardością a wytrzymałością?

Definicja twardości i odporności

Twardość: Twardość jest parametrem, który mierzy odporność materiału stałego na trwałe zmiany kształtu po przyłożeniu siły ściskającej. Twarde materiały zwykle mają silne siły międzycząsteczkowe. Dlatego mogą wytrzymywać siły zewnętrzne bez trwałej zmiany kształtu.

Istnieje kilka pomiarów twardości w celu zrozumienia złożonego zachowania ciał stałych pod wpływem siły. Są to twardość na zarysowania, twardość wgnieceń i twardość odbicia.

Wytrzymałość: W materiałoznawstwie i metalurgii wytrzymałość jest opisywana jako zdolność materiału do pochłaniania energii do odkształcania plastycznego bez pękania. Mówi się także, że jest to odporność na odkształcanie plastyczne przed pękaniem pod wpływem obciążenia. Czasami definiuje się ją jako energię na jednostkę objętości, którą materiał może wchłonąć bez pękania.

Jednostki SI = dżul na metr sześcienny (J m⁻³)

Właściwości i przykłady twardości i odporności 

Twardość: Twardy materiał może zarysować miękki materiał. Twardość zależy od innych właściwości materiału, takich jak plastyczność, sztywność elastyczna, plastyczność, odkształcenie, wytrzymałość, wytrzymałość i lepkość. Diament jest najtwardszym naturalnym materiałem na ziemi. Innymi przykładami twardych materiałów są ceramika, beton i niektóre metale.

Wytrzymałość: Twardy materiał może pochłaniać duże ilości energii bez pękania; dlatego twarde materiały wymagają równowagi między wytrzymałością a ciągliwością. Kruche materiały mają niższą wartość wytrzymałości. Mangan, kute żelazo i materiały ze stali miękkiej są uważane za twarde materiały.

Testy twardości i wytrzymałości

Twardość: Trzy główne typy wartości twardości są mierzone na trzy różne sposoby do pomiaru twardości zarysowania, twardości wgniecenia i twardości odbicia.

Rodzaj	Skale pomiarów / instrumentów
Twardość zarysowania	Sklerometr - twardościomierz kieszonkowy Mohsa
Twardość wgnieceń	Skala Rockwella, Vickersa, Shore'a i Brinella
Twardość odbicia	Skleroskop

Wytrzymałość: Prostym sposobem pomiaru wartości wytrzymałości materiału stałego jest po prostu pomiar energii potrzebnej do rozbicia materiału. Wymaga to małej próbki materiału o ustalonym rozmiarze z wycięciem w maszynie. Ta metoda nie może być stosowana do wszystkich materiałów, ale jest przydatna do uszeregowania materiałów używanych w produktach poddanych presji. (ogólnie metale).

  Zdjęcie dzięki uprzejmości: „Diamenty” Swamibu (CC BY 2.0) przez Commons  „Mangan 1-crop” autorstwa Tomihahndorf - Mangan 1.jpg. (CC BY-SA 3.0) przez Commons  „Stress-szczep1” autorstwa Moondoggy - [1]. (CC BY-SA 3.0) przez Commons