Kõvaduse ja tugevuse erinevus

Peamine erinevus - kõvadus vs sitkus
 

Kõvadus ja sitkus, ehkki mõlemad sõnad on mõne standardsõnastiku kohaselt sünonüümid, on materjaliteaduse uurimisel nende vahel oluline erinevus. Üldiselt on tahke materjal, sõltuvalt sellele rakendatavast jõust, kolme tüüpi muutusi; elastsed muutused, plastilised muutused ja fraktsioon. Tahke materjali kõvaduse ja vastupidavuse väärtused sõltuvad elastsusest, plastilisusest ja fraktsioonist. võtme erinevus kõvadus ja sitkus on need kaks omadust materjalid olema pöördvõrdeline suhe. Konkreetse tahke materjali jaoks; kui karedus suureneb, väheneb sitkus. Kõvadus on materjali vastupidavuse püsimedeformatsioonile mõõt. Vastupidavus näitab, kui palju tahke materjal võib enne frakturiini deformeerudag. Seetõttu võib öelda, et kõvadusel ja sitkusel on pöördvõrdeline seos. Konkreetse tahke aine jaoks; karedus suureneb sitkuse vähenedes.

Mis on kõvadus?

Kõvadus on materjali vastupidavus plastilisele deformatsioonile. See omadus on tugevusega tihedalt seotud; materjali vastupidavus kriimustustele, hõõrdumisele, süvenemisele või läbitungimisele. Levinumad kõvad materjalid on; keraamika, betoon ja mõned metallid.

Teemant on kõige raskem looduslik materjal maakeral.

Mis on sitkus?

Vastupidavus näitab, kui palju deformeerub materjal enne murdumist. Teisisõnu on see võime taluda nii plastilisi kui ka elastseid deformatsioone. See materjali kvaliteet on konstruktsiooni- ja masinaosade jaoks löögi ja vibratsiooni talumiseks väga oluline. Mõned näited kõvast materjalist on mangaan, sepistatud raud ja mahe teras. Näiteks kui rakendame kerget terasetükki ja klaasi järsult, koormab terasmaterjal rohkem energiat kui klaas enne selle purunemist. Seetõttu väidetakse, et mahe terasmaterjal on klaasist palju karmim.

Mangaan

Mis vahe on kõvadusel ja sitkusel??

Kõvaduse ja sitkuse määratlus

Kõvadus: Kõvadus on parameeter, mis mõõdab tahke materjali vastupidavust kuju püsimuutustele survejõu rakendamisel. Kõvadel materjalidel on tavaliselt tugevad molekulidevahelised jõud. Seetõttu suudavad nad väliseid jõudusid taluda ilma oma kuju jäädavalt muutmata.

Tahkiste keeruka käitumise mõistmiseks jõu mõjul on mitu kõvaduse mõõtmist. Need on kriimustus-, taande- ja tagasikindluse kõvadus.

Sitkus: Materjaliteaduses ja metalluroogias kirjeldatakse sitkust kui materjali võimet absorbeerida energiat plastselt deformeeruma ilma purunemiseta. Samuti öeldakse, et see on vastupidavus plastiliselt deformeerumisele enne purunemist stressi korral. Mõnikord määratletakse see energiana ruumalaühiku kohta, mida materjal suudab absorbeerida ilma purunemiseta.

SI ühikud = džaul kuupmeetri kohta (J m⁻³)

Kõvaduse ja tugevuse omadused ja näited 

Kõvadus: Kõva materjal võib pehme materjali kriimustada. Kõvadus sõltub muudest materjalide omadustest nagu elastsus, elastne jäikus, plastilisus, venivus, tugevus, sitkus ja viskoossus. Teemant on kõige raskem looduslik materjal maakeral. Muud kõvade materjalide näited on keraamika, betoon ja mõned metallid.

Sitkus: Karm materjal suudab absorbeerida suures koguses energiat ilma purunemata; seetõttu vajavad sitked materjalid tugevuse ja elastsuse tasakaalu. Hapratel materjalidel on sitkus madalam. Mangaani, sepistatud rauda ja mahedaid terasmaterjale peetakse tugevateks materjalideks.

Kõvaduse ja vastupidavuse testid

Kõvadus: Kolme peamist tüüpi kõvaduse väärtust mõõdetakse kolmel erineval viisil, et mõõta kriimustus-, süvendi- ja tagasilöögikindlust.

Tüüp	Mõõtmiste / instrumentide skaalad
Kriimustuskaredus	Skleromeeter - Mohsi skaala ja tasku kõvaduse tester
Sõltuvuse karedus	Rockwelli, Vickersi, Shore'i ja Brinelli skaala
Tagasilöögi kõvadus	Skleroskoop

Sitkus: Tahke materjali vastupidavuse väärtuse mõõtmise lihtsaks viisiks on materjali purustamiseks vajaliku energia mõõtmine. Selleks on vaja väikest materjali näidist, kindla suurusega masina sälguga. Seda meetodit ei saa kasutada kõigi materjalide jaoks, kuid see on kasulik materjalide järjestamiseks, mida kasutatakse surve all olevates toodetes. (üldiselt metallid).

  Pilt viisakalt: Swamibu (teemandid) (CC BY 2.0) Commonsi kaudu  Tomihahndorfi “Mangaani 1 saak” - Commons kaudu mangani 1.jpg (CC BY-SA 3.0)  Moondoggy “Stress-strain1” - [1]. (CC BY-SA 3.0) Commonsi kaudu