Hårdhed og hårdhed, skønt de to ord er synonymer ifølge nogle standardordbøger, er der en nøgleforskel mellem dem i studiet af materialevidenskab. Generelt udviser et fast materiale, afhængigt af den kraft, der påføres det, tre typer ændringer; elastiske ændringer, plastiske ændringer og brøk. For et solidt materiale afhænger hårdheds- og sejhedsværdierne af elasticitet, plasticitet og fraktion. Det vigtigste forskel mellem hårdhed og sejhed er, at disse to egenskaber ved materialer have et omvendt forhold. Til et bestemt fast materiale; når hårdheden øges, aftager sejheden. Hårdhed er et mål på et materiales modstand mod permanent deformation. Hårdhed er et mål for, hvor meget deformation et fast materiale kan gennemgå før fracturing. Derfor kan det siges, at hårdhed og sejhed har et omvendt forhold. For et bestemt fast stof; hårdheden øges, når sejheden mindskes.
Hårdhed er et mål på et materiales modstand mod plastisk deformation. Denne egenskab er tæt knyttet til styrken; et materiales evne til at modstå ridser, slid, indrykk eller penetration. De almindelige hårde materialer er; keramik, beton og nogle metaller.
Diamant er det hårdeste naturlige materiale på jorden.
Hårdhed er et mål for, hvor meget deformation, et materiale kan gennemgå inden brud. Med andre ord er det evnen til at modstå både plastiske og elastiske deformationer. Denne materialekvalitet er meget vigtig for konstruktionsdele og maskindele for at udholde stød og vibrationer. Nogle eksempler på hårdt materiale er mangan, smedejern og mildt stål. For eksempel, hvis vi påfører en pludselig belastning på et mildt stålstykke og et glas, vil stålmaterialet absorbere mere energi end glasset, før det går i stykker. Derfor siges mildt stålmateriale at være meget hårdere end glasmateriale.
Mangan
Hårdhed: Hårdhed er en parameter, der måler, hvor modstandsdygtigt et fast materiale er mod permanent formændring, når der udøves en trykkraft. Hårdt materiale har normalt stærke intermolekylære kræfter. Derfor kan de modstå eksterne kræfter uden at ændre deres form permanent.
Der er flere målinger af hårdhed for at forstå den komplekse opførsel af faste emner under en styrke. De er ridsehårdhed, indrykkningshårdhed og reboundhårdhed.
sejhed: I materialevidenskab og metallurgi beskrives sejhed som et materiales evne til at absorbere energi til at deformere plastisk uden brud. Det siges også at være modstanden mod at deformere plastisk, før brud, når det er stresset. Nogle gange defineres det som den energi pr. Enhedsvolumen, som et materiale kan absorbere uden at sprænge.
SI-enheder = joule pr. Kubikmeter (Jm-3)
Hårdhed: Et hårdt materiale kan ridse et blødt materiale. Hårdhed afhænger af andre materialegenskaber, såsom duktilitet, elastisk stivhed, plasticitet, belastning, styrke, sejhed og viskositet. Diamant er det hårdeste naturlige materiale på jorden. De andre eksempler på hårde materialer er keramik, beton og nogle metaller.
sejhed: Hårdt materiale kan absorbere store mængder energi uden brud; derfor kræver hårde materialer en balance mellem styrke og duktilitet. Skøre materialer har en lavere værdi for sejhed. Mangan, smedejern og blødt stål betragtes som hårde materialer.
Hårdhed: Tre hovedtyper af hårdhedsværdier måles på tre forskellige måder til at måle ridsehårdhed, indrykkningshårdhed og reboundhardhed.
Type | Skalaer af målinger / instrumenter |
Skrab hårdhed | Sclerometer - Mohs skala og lommehårdheds tester |
Indrykshårdhed | Rockwell, Vickers, Shore og Brinell skala |
Rebound hårdhed | Scleroscope |
sejhed: Den enkle måde at måle sejhedsværdien af et fast materiale er bare at måle den energi, der er nødvendig for at nedbryde materialet. Dette kræver en lille prøve af materialet, en fast størrelse med en maskins hak. Denne metode kan ikke bruges til alle materialer, men nyttig til at sortere materialer, der bruges i produkter, der gennemgår pres. (generelt metaller).
Billede høflighed: “Diamonds” af Swamibu (CC BY 2.0) via Commons “Mangan 1-crop” af Tomihahndorf - Mangan 1.jpg. (CC BY-SA 3.0) via Commons “Stress-strain1” af Moondoggy - [1]. (CC BY-SA 3.0) via Commons