تعريف الصلابة

في علم المواد ، تعتبر الصلابة مقياسًا لمقاومة تشوه البلاستيك الموضعي الناجم إما عن المسافة البادئة الميكانيكية أو التآكل. بشكل عام ، تختلف المواد المختلفة في صلابتها ؛ على سبيل المثال ، تعد المعادن الصلبة مثل التيتانيوم والبريليوم أكثر صلابة من المعادن اللينة مثل الصوديوم والقصدير المعدني أو الخشب والبلاستيك الشائع. توجد قياسات مختلفة للصلابة: صلابة الخدش ، وصلابة المسافة البادئة ، وصلابة الارتداد.

الأمثلة الشائعة للمادة الصلبة هي السيراميك ، والخرسانة ، وبعض المعادن ، والمواد فائقة الصلابة ، والتي يمكن أن تتناقض مع المادة اللينة.

الأنواع الرئيسية لقياسات الصلابة

هناك ثلاثة أنواع رئيسية من قياسات الصلابة: الخدش ، والمسافة البادئة ، والارتداد. داخل كل فئة من فئات القياس هذه ، توجد مقاييس فردية للقياس.

(1) صلابة الخدش

صلابة الخدش هي مقياس لمدى مقاومة العينة للكسر أو التشوه الدائم للبلاستيك بسبب الاحتكاك من جسم حاد. المبدأ هو أن الجسم المصنوع من مادة صلبة سوف يخدش شيئًا مصنوعًا من مادة أكثر نعومة. عند اختبار الطلاء ، تشير صلابة الخدش إلى القوة اللازمة لقطع الفيلم إلى الركيزة. الاختبار الأكثر شيوعًا هو مقياس موس ، والذي يستخدم في علم المعادن. أداة واحدة لإجراء هذا القياس هي مقياس الصلابة.

أداة أخرى تستخدم لإجراء هذه الاختبارات هي اختبار صلابة الجيب. تتكون هذه الأداة من ذراع مقياس مع علامات متدرجة متصلة بعربة بأربع عجلات. يتم تثبيت أداة خدش ذات حافة حادة بزاوية محددة مسبقًا لسطح الاختبار. من أجل استخدامه ، يتم إضافة وزن الكتلة المعروفة إلى ذراع المقياس عند إحدى العلامات المتدرجة ، ثم يتم رسم الأداة عبر سطح الاختبار. يسمح استخدام الوزن والعلامات بتطبيق ضغط معروف دون الحاجة إلى آلات معقدة.

(2) صلابة المسافة البادئة

تقيس صلابة المسافة البادئة مقاومة عينة لتشوه المادة بسبب حمل ضغط ثابت من جسم حاد. تستخدم اختبارات صلابة المسافة البادئة بشكل أساسي في الهندسة وعلم المعادن. تعمل الاختبارات على الفرضية الأساسية لقياس الأبعاد الحرجة للمسافة البادئة التي يتركها indenter ذات الأبعاد والمحملة على وجه التحديد.

مقاييس صلابة المسافة البادئة الشائعة هي Rockwell و Vickers و Shore و Brinell ، من بين آخرين.

(3) صلابة الارتداد

تقيس صلابة الارتداد ، المعروفة أيضًا بالصلابة الديناميكية ، ارتفاع "ارتداد" المطرقة ذات الرؤوس الماسية التي تسقط من ارتفاع ثابت على مادة ما. هذا النوع من الصلابة مرتبط بالمرونة. يُعرف الجهاز المستخدم لإجراء هذا القياس باسم مجسم.

مقياسان يقيسان صلابة الارتداد هما اختبار صلابة ارتداد ليب ومقياس بينيت للصلابة.

تحدد طريقة مقاومة التلامس بالموجات فوق الصوتية (UCI) الصلابة عن طريق قياس تردد قضيب التأرجح. يتكون القضيب من عمود معدني به عنصر اهتزاز وماسة على شكل هرمي مثبتة على أحد طرفيه.

صلابة فيكرز لمواد مختارة صلبة وفائقة الصلابة

الماس هو أصعب مادة معروفة حتى الآن ، مع صلابة فيكرز في نطاق 70-150 جيجا باسكال. يوضح Diamond كلاً من الموصلية الحرارية العالية وخصائص العزل الكهربائي ، وقد تم إيلاء الكثير من الاهتمام لإيجاد تطبيقات عملية لهذه المادة.

تم إنتاج الماس الاصطناعي للأغراض الصناعية منذ الخمسينيات من القرن الماضي ويستخدم في مجموعة متنوعة من التطبيقات: الاتصالات السلكية واللاسلكية ، وبصريات الليزر ، والرعاية الصحية ، والقطع ، والطحن ، والحفر ، وما إلى ذلك. الماس الاصطناعي هو أيضًا المادة الخام الرئيسية لقواطع PDC.

إذا كنت مهتمًا بأدوات قطع PDC وتريد مزيدًا من المعلومات والتفاصيل ، فيمكنك الاتصال بنا عبر الهاتف أو البريد على اليسار ، أو إرسال بريد أمريكي في أسفل الصفحة.