什么是材料的硬度?

硬度是对由机械压痕或磨损引起的局部塑性变形的抵抗力的量度。一般来说,不同的材料硬度不同;例如,钛和铍等硬金属比钠和金属锡等软金属或木材和普通塑料硬。宏观硬度一般表现为分子间键强,但固体材料在受力作用下的行为是复杂的;因此,有不同的硬度测量方法:划痕硬度、压痕硬度和回弹硬度。硬度取决于延展性、弹性刚度、塑性、应变、强度、韧性、粘弹性和粘度。硬物质的常见例子是陶瓷、混凝土、某些金属和超硬材料,它们可以与软物质形成对比。

什么是材料的硬度?

硬度介绍

材料的硬度定义为它承受局部永久变形的能力,通常是通过压痕。硬度也可用于描述材料对由于其他作用引起的变形的抵抗力,例如:

  • 切割
  • 磨损
  • 渗透
  • 抓挠

硬度是材料抵抗局部永久变形的能力的量度。永久变形也称为塑性变形。弹性变形意味着材料仅在受力期间改变其形状,而由此产生的塑性变形意味着材料不会恢复到其原始形状。有些材料天生就很硬。例如,钨是一种非常坚硬的金属,可用作工具钢中的合金元素。这确保了这组钢即使在切削操作过程中的高温下也能抵抗磨损。在铣刀中广泛使用的硬质合金通常也含有钨。这些可更换的切削工具钻头大大延长了切削工具的使用寿命。另一方面,某些材料(包括金属)非常柔软,以至于无法用于许多应用。纯金非常柔软,刮擦或弯曲它并不需要太大的力气。因此,添加银、铜和铝等其他金属对于提高其硬度至关重要。对于某些材料,热处理有可能提高表面硬度,同时保持其核心金属的其他品质。机器轴经常经过这个过程以保证更长的使用寿命。工程师在创建产品设计概念时还必须考虑硬度比。例如,在轴承和轴配合中,轴承必须更软,因为它们更容易更换。随着不断的运动,一个零件必须磨损,选择取决于工程师。

硬度类型

硬度是材料抵抗变形的能力,它由测量表面抗压痕的标准测试确定。最常用的硬度测试由压痕的形状或类型、尺寸和施加的载荷量来定义。硬度测量主要有三种类型:划痕、压痕和回弹。在这些测量类别中的每一个中,都有单独的测量尺度。出于实际原因,转换表用于在一种比例和另一种比例之间进行转换。

1. 划痕硬度

划痕硬度是衡量样品抵抗因尖锐物体摩擦而破裂或永久塑性变形的能力的量度。原理是用较硬材料制成的物体会刮伤由较软材料制成的物体。测试涂层时,划痕硬度是指划破薄膜到达基材所需的力。最常见的测试是莫氏硬度,用于矿物学。进行这种测量的一种工具是硬度计。用于进行这些测试的另一种工具是袖珍硬度计。该工具由一个带有刻度标记的刻度臂组成,该刻度臂连接到一个四轮托架上。带有锋利边缘的划痕工具以与测试表面成预定角度安装。为了使用它,将已知质量的重量添加到刻度标记之一的刻度臂上,然后将工具拉过测试表面。重量和标记的使用允许施加已知压力而不需要复杂的机械。

2.压痕硬度

压痕硬度测量样品对由于来自尖锐物体的恒定压缩载荷引起的材料变形的抵抗力。压痕硬度测试主要用于工程和冶金。这些测试的基本前提是测量特定尺寸和加载的压头留下的压痕的临界尺寸。常见的压痕硬度标度有洛氏、维氏、肖氏和布氏等。

3、回弹硬度

回弹硬度,也称为动态硬度,测量的是金刚石锤从固定高度落到材料上的“反弹”高度。这种硬度与弹性有关。用于进行此测量的设备称为硬化镜。测量回弹硬度的两种标度是里氏回弹硬度测试和贝内特硬度标度。超声波接触阻抗 (UCI) 方法通过测量摆动杆的频率来确定硬度。该杆由带有振动元件的金属轴和安装在一端的金字塔形金刚石组成。

(0)
上一篇 2023年3月14日 15:45
下一篇 2023年3月14日 21:43

猜您喜欢

  • 我应该在树脂之前密封木材吗?

    我一直在考虑做一些树脂艺术,并且看到很多艺术家使用木头作为画布。我目前正在制作我的环氧树脂和硅胶模具,但我想知道在使用树脂之前我是否还需要对木材做任何其他事情? 如何在树脂之前密封木材? 用环氧树脂密封木材是那些想要密封木材并增加强度的人的理想选择。这个过程包括在你的木头上涂一层薄薄的环氧树脂,然后像往常一样打磨、密封和上漆。环氧树脂还可以填充家具上的任何裂…

    2023年2月4日
    8.0K00
  • 玻璃纤维受潮后怎么办?

    受潮的玻璃纤维与树脂结合,往往会产生很多问题,例如:强度不良或固化不完全等等。处理的方法很简单,如果有条件你可以加温烘干下。没有条件的话,拿到院子晾干也是可以的。反正你需要想办法把水分去掉就可以了,由于蓬松起来可能操作性会变差,强度几乎没有什么太大的区别。 如果玻璃纤维受潮了,下面是一些处理措施: 立即干燥:将受潮的玻璃纤维部分立即取出,并尽快进行干燥处理。…

    2020年12月11日
    5.7K00
  • 木材环氧树脂 – 使用环氧树脂进行木材的创意项目

    环氧树脂为艺术和手工艺加工提供了几乎无法与任何其他原材料相比的可能性。环氧树脂和木材的组合可以以多种方式使用:当用环氧树脂密封木质表面时,与木制元件相互作用的铸造成型,用树脂制造整个桌子或桌面,或对损坏的木质表面进行美学修复。我们将向您介绍最佳的应用可能性,并为您提供精确的说明,以完成使用木环氧树脂完成令人兴奋的项目。 关于环氧树脂最重要的事实 从纯技术角度…

    2023年9月1日
    3.6K00
  • 在木材项目中使用环氧树脂时要考虑的 2 件事

    总体而言,用于木材项目的透明环氧树脂涂层是实现耐用和安全饰面的关键组成部分。通过选择工业透明并遵循正确的应用说明,可以实现坚硬的食品安全涂层,为木材提供持久的保护。 在进行木材项目时,用于保护和增强木材的透明环氧树脂涂层是一个重要的考虑因素。为了使涂层有效,重要的是将其固化为可以承受日常使用的坚硬耐用的表面。此外,如果该项目旨在用于提供食物,那么涂层对于食品…

    2023年8月28日
    3.6K00
  • 不同类型的 3D 打印

    3D 打印机有多种不同的形式。刚开始了解 3D 打印机时可能会很困惑,因为有太多不同的术语和产品可供选择。不同的 3D 打印机设计用于处理各种材料并以不同的比例进行打印。为了让 3D 打印更容易理解,我们在下面概述了一些主要的 3D 打印机类型。这些并不是所有可用的 3D 打印机类型,但这些样式涵盖了最好的树脂 3D 打印机和最通用的选项。 DLP 3D 打…

    2022年12月11日
    5.6K00
  • 什么是环氧灌浆?

    环氧灌浆是一种特殊类型的灌浆,能够承受高水平的磨损,使其成为交通繁忙地区的理想选择。由于其树脂含量,它比其他类型的灌浆更坚固,这使得它更能抵抗裂缝和碎片。环氧树脂的熔点也高于其他类型的灌浆,因此如果您在表面可能积雪的区域使用环氧树脂,这可能是您的最佳选择。环氧树脂有两种主要成分:树脂和固化剂。树脂充当两种材料(如水泥)之间的粘合剂,而硬化剂有助于随着时间的推…

    2023年1月12日
    5.8K00
  • 固化环氧树脂体系

    对于需要高耐水性和高强度的任何应用,环氧树脂都是首选。这就是为什么它被广泛用于制造和修复要求极高的结构应用,并用于粘合或固定其他高科技复合材料(纤维、芯材等)。环氧树脂是聚合物或半聚合物材料。环氧树脂的环氧含量也称为环氧值,是指1千克树脂中的环氧数量。该数字用于计算固化过程中硬化剂的当量。 固化过程可提高环氧树脂的机械、化学和耐热性能。当环氧树脂与自身或硬化…

    2024年11月17日
    4.3K00
  • 预浸玻璃纤维布相比其他布料是否更耐用?

    预浸玻璃纤维布相比其他布料在耐用性方面可能具有一些优势,但也受到具体应用和设计的影响。 由于预浸玻璃纤维布是通过预先浸渍树脂而成,树脂的存在可以增强布料的强度、刚度和耐磨性。这使得预浸玻璃纤维布在某些情况下比其他布料更能抵抗物理和化学磨损,提高使用寿命。 此外,预浸玻璃纤维布的树脂浸润工艺可以提供更好的防潮性能,防止水分渗透和损害纤维结构。这对于户外环境下的…

    2023年9月21日
    4.6K00
  • 玻璃钢消防水箱的耐压性能是如何测试和评估的?

    玻璃钢消防水箱的耐压性能通常通过以下测试和评估方法来进行: 这些测试通常在实验室或专业机构进行,遵循相关的标准和规程。不同国家和地区可能有不同的测试标准,例如中国的GB 17219-1998《消防水箱技术条件》和美国的NFPA 22《Standard for Water Tanks for Private Fire Protection》等。在测试和评估过程…

    2023年8月20日
    6.7K00
  • 浇注硅胶涉及什么(硅胶浇注的常规方法)

    浇注硅胶的第一步是收集必要的材料。 制作模具需要某种大师级作品,这个主件将为模具提供形状,允许用户创建该件的副本。母版可由塑料制成,因为硅树脂不会与塑料粘合,因此可以制作模具而不会撕裂、分裂或以其他方式损坏。该过程需要几种不同类型的刀具,以及可以包含模具、有机硅混合物本身和脱模剂。 浇注有机硅首先要创建一个可以容纳液态有机硅的底座和壁结构。这可以使用多种材料…

    2022年8月23日
    8.6K00

发表回复

登录后才能评论
分享本页
返回顶部