Definisjon av hardhet

I materialvitenskap er hardhet et mål på motstanden mot lokal plastisk deformasjon indusert av enten mekanisk innrykk eller slitasje. Generelt er forskjellige materialer forskjellige i deres hardhet; for eksempel er harde metaller som titan og beryllium hardere enn myke metaller som natrium og metallisk tinn, eller tre og vanlig plast. Det er forskjellige målinger av hardhet: ripehardhet, innrykkhardhet og reboundhardhet.

Vanlige eksempler på hardt materiale er keramikk, betong, visse metaller og superharde materialer, som kan kontrasteres med myke materialer.

Hovedtyper av hardhetsmålinger

Det er tre hovedtyper av hardhetsmålinger: ripe, innrykk og tilbakeslag. Innenfor hver av disse måleklassene er det individuelle måleskalaer.

(1) Ripehardhet

Ripehardhet er et mål på hvor motstandsdyktig en prøve er mot brudd eller permanent plastisk deformasjon på grunn av friksjon fra en skarp gjenstand. Prinsippet er at en gjenstand laget av et hardere materiale vil ripe en gjenstand laget av et mykere materiale. Ved testing av belegg refererer ripehardhet til kraften som er nødvendig for å kutte gjennom filmen til underlaget. Den vanligste testen er Mohs-skalaen, som brukes i mineralogi. Et verktøy for å gjøre denne målingen er sklerometeret.

Et annet verktøy som brukes til å gjøre disse testene er lommehardhetstesteren. Dette verktøyet består av en skalaarm med graderte markeringer festet til en firehjulsvogn. Et skrapeverktøy med en skarp kant er montert i en forhåndsbestemt vinkel til testoverflaten. For å bruke den legges en vekt av den kjente massen til skalaarmen ved en av de graderte markeringene, og verktøyet trekkes deretter over testflaten. Bruken av vekten og markeringene gjør det mulig å påføre et kjent trykk uten behov for komplisert maskineri.

(2) Innrykk hardhet

Innrykkhardhet måler motstanden til en prøve mot materialdeformasjon på grunn av en konstant kompresjonsbelastning fra en skarp gjenstand. Tester for innrykkhardhet brukes først og fremst innen ingeniørfag og metallurgi. Testene arbeider med den grunnleggende forutsetningen om å måle de kritiske dimensjonene til en innrykk etterlatt av en spesifikt dimensjonert og lastet innrykk.

Vanlige innrykkhardhetsskalaer er blant annet Rockwell, Vickers, Shore og Brinell.

(3) Rebound hardhet

Rebound-hardhet, også kjent som dynamisk hardhet, måler høyden på "sprett" til en hammer med diamantspiss som faller fra en fast høyde på et materiale. Denne typen hardhet er relatert til elastisitet. Enheten som brukes til å ta denne målingen er kjent som et stereoskop.

To skalaer som måler rebound hardhet er Leeb rebound hardness test og Bennett hardness scale.

Ultralydkontaktimpedansmetoden (UCI) bestemmer hardheten ved å måle frekvensen til en oscillerende stang. Stangen består av et metallskaft med et vibrerende element og en pyramideformet diamant montert i den ene enden.

Vickers hardhet av utvalgte harde og superharde materialer

Diamant er det hardeste kjente materialet til dags dato, med en Vickers-hardhet i området 70–150 GPa. Diamant viser både høy varmeledningsevne og elektrisk isolerende egenskaper, og mye oppmerksomhet har blitt lagt ned på å finne praktiske anvendelser for dette materialet.

Syntetiske diamanter har blitt produsert for industrielle formål siden 1950-tallet og brukes i en lang rekke bruksområder: telekommunikasjon, laseroptikk, helsevesen, skjæring, sliping og boring, etc. Syntetiske diamanter er også det viktigste råstoffet for PDC-kuttere.

Er du interessert i PDC-kuttere og ønsker mer informasjon og detaljer, kan du KONTAKT OSS på telefon eller mail til venstre, eller SEND OSS POST nederst på siden.