Химия - Твёрдость
28 февраля 2011Оглавление:
1. Твёрдость
2. Методы измерения твёрдости
3. Нормативные документы
свойство материала сопротивляться проникновению в него другого, более твёрдого тела индентора.
Твёрдость определяется как отношение величины нагрузки к площади или объему поверхности отпечатка. Различают поверхностную и объемную твёрдость:
- поверхностная твёрдость отношение нагрузки к площади поверхности отпечатка;
- объёмная твёрдость отношение нагрузки к объёму отпечатка.
Различают также восстановленную и невосстановленную твёрдость. Восстановленная твёрдость определяется как отношение нагрузки к площади или объему отпечатка, а невосстановленная твёрдость определяется как отношение силы сопротивления внедрению индентора к площади или объему внедренной в материал части индентора.
Твёрдость измеряют в трёх диапазонах: макро, микро, нано. Макродиапазон регламентирует величину нагрузки на индентор от 2 Н до 30 кН. Микродиапазон регламентирует величину нагрузки на индентор до 2 Н и глубину внедрения индентора больше 0,2 мкм. Нанодиапазон регламентирует только глубину внедрения индентора, которая должна быть меньше 0,2 мкм. Часто твердость в нанодиапазоне называют нанотвердостью.
Измеряемая твердость, прежде всего, зависит от нагрузки, прикладываемой к индентору. Такая зависимость получила название размерного эффекта, в англоязычной литературе indentation size effect. Характер зависимости твердости от нагрузки определяется формой индентора:
- для сферического индентора с увеличением нагрузки твердость увеличивается обратный размерный эффект;
- для индентора в виде пирамиды Виккерса или Берковича с увеличением нагрузки твердость уменьшается прямой или просто размерный эффект;
- для сфероконического индентора с увеличением нагрузки твердость сначала увеличивается, когда внедряется сферическая часть индентора, а затем начинает уменьшаться.
Косвенно твердость также может зависеть от:
- Межатомных расстояний.
- Координационного числа чем выше число, тем выше твёрдость.
- Валентности.
- Природы химической связи
- От направления
- Хрупкости и ковкости
- Гибкости минерал легко гнётся, изгиб не выпрямляется
- Упругости минерал сгибается, но выпрямляется
- Вязкости минерал трудно сломать
- Спайности
- и ряда других физико-механических свойств материала.
Наиболее твёрдыми из существующих на сегодняшний день материалов являются две аллотропные модификации углерода лонсдейлит, на 58 % превосходящий по твёрдости алмаз и фуллерит. Однако практическое применение этих веществ пока маловероятно. Самым твёрдым из распространённых веществ является алмаз.
Просмотров: 5012
|