Ključna razlika – tvrdoća naspram čvrstine
Tvrdoća i žilavost, iako su te dvije riječi sinonimi prema nekim standardnim rječnicima, postoji ključna razlika između njih u proučavanju nauke o materijalima. Općenito, čvrsti materijal, u zavisnosti od sile koja se na njega primjenjuje, pokazuje tri vrste promjena; elastične promjene, plastične promjene i frakcija. Za čvrsti materijal, vrijednosti tvrdoće i žilavosti zavise od elastičnosti, plastičnosti i frakcije. Ključna razlika između tvrdoće i žilavosti je u tome što ova dva svojstva materijala imaju inverzni odnos. Za određeni čvrsti materijal; kako se tvrdoća povećava, žilavost se smanjuje. Tvrdoća je mjera otpornosti materijala na trajne deformacije. Čvrstoća je mjera koliko deformacija može proći čvrsti materijal prije loma. Stoga se može reći da tvrdoća i žilavost imaju obrnut odnos. Za određenu čvrstu materiju; tvrdoća se povećava kako se žilavost smanjuje.
Šta je tvrdoća?
Tvrdoća je mjera otpornosti materijala na plastičnu deformaciju. Ovo svojstvo je usko povezano sa snagom; sposobnost materijala da izdrži grebanje, abraziju, udubljenje ili prodiranje. Uobičajeni tvrdi materijali su; keramika, beton i neki metali.
Dijamant je najtvrđi prirodni materijal na zemlji.
Šta je čvrstina?
Žilavost je mjera koliko deformacija materijal može proći prije loma. Drugim riječima, to je sposobnost da izdrži i plastične i elastične deformacije. Ova kvaliteta materijala je veoma važna da bi konstrukcijski i mašinski dijelovi izdržali udarce i vibracije. Neki primjeri čvrstih materijala su mangan, kovano željezo i meki čelik. Na primjer, ako primijenimo iznenadno opterećenje na komad blagog čelika i staklo, čelični materijal će apsorbirati više energije od stakla prije nego što se slomi. Stoga se za materijal od mekog čelika kaže da je mnogo čvršći od staklenog materijala.
mangan
Koja je razlika između tvrdoće i žilavosti?
Definicija tvrdoće i žilavosti
Tvrdoća: Tvrdoća je parametar koji mjeri koliko je čvrsti materijal otporan na trajne promjene oblika kada se primijeni sila pritiska. Tvrdi materijali obično imaju jake intermolekularne sile. Stoga mogu izdržati vanjske sile bez trajne promjene oblika.
Postoji nekoliko mjerenja tvrdoće, kako bi se razumjelo složeno ponašanje čvrstih materija pod djelovanjem sile. To su tvrdoća ogrebotina, tvrdoća udubljenja i tvrdoća odskoka.
Živost: U nauci o materijalima i metalurgiji, žilavost se opisuje kao sposobnost materijala da apsorbuje energiju da bi se plastično deformisao bez loma. Takođe se kaže da je otpornost na plastičnu deformaciju, prije loma kada je napregnut. Ponekad se definira kao energija po jedinici volumena koju materijal može apsorbirati bez pucanja.
SI jedinice=džul po kubnom metru (J m−3)
Svojstva i primjeri tvrdoće i žilavosti
Tvrdoća: Tvrdi materijal može izgrebati meki materijal. Tvrdoća ovisi o drugim svojstvima materijala kao što su duktilnost, elastična krutost, plastičnost, deformacija, čvrstoća, žilavost i viskozitet. Dijamant je najtvrđi prirodni materijal na zemlji. Drugi primjeri tvrdih materijala su keramika, beton i neki metali.
Živost: Čvrst materijal može apsorbirati velike količine energije bez lomljenja; stoga čvrsti materijali zahtijevaju ravnotežu snage i duktilnosti. Krhki materijali imaju nižu vrijednost žilavosti. Materijali od mangana, kovanog gvožđa i mekog čelika smatraju se čvrstim materijalima.
Testovi tvrdoće i žilavosti
Tvrdoća: Tri glavne vrste vrijednosti tvrdoće se mjere na tri različita načina za mjerenje tvrdoće ogrebotine, tvrdoće udubljenja i tvrdoće odskoka.
| Vrsta | Vage za mjerenje / instrumenti |
| Tvrdoća ogrebotine | Sklerometar – Mohsova skala i džepni tester tvrdoće |
| Tvrdoća udubljenja | Rockwell, Vickers, Shore i Brinell skala |
| Tvrdoća povratka | Skleroskop |
Žilavost: Jednostavan način mjerenja vrijednosti žilavosti čvrstog materijala je samo mjerenje energije potrebne za razbijanje materijala. Za to je potreban mali uzorak materijala, fiksne veličine sa mašinskim zarezom. Ova metoda se ne može koristiti za sve materijale, ali je korisna za rangiranje materijala koji se koriste u proizvodima koji su pod pritiskom. (uglavnom metali).
Image ljubaznošću: “Diamonds” od Swamibua (CC BY 2.0) preko Commons “Mangan 1-crop” od Tomihahndorfa – Mangan 1.jpg. (CC BY-SA 3.0) preko Commons “Stress-strain1” od Moondoggy – [1]. (CC BY-SA 3.0) preko Commons
