Klíčový rozdíl - tvrdost vs. houževnatost
Tvrdost a houževnatost, i když jsou tato dvě slova podle některých standardních slovníků synonyma, je mezi nimi zásadní rozdíl ve studiu vědy o materiálech. Obecně platí, že pevný materiál, v závislosti na použité síle, vykazuje tři typy změn; elastické změny, plastické změny a zlomek. U pevného materiálu závisí hodnoty tvrdosti a houževnatosti na pružnosti, plasticitě a frakci. Klíčovým rozdílem mezi tvrdostí a houževnatostí je, že tyto dvě vlastnosti materiálů mají inverzní vztah. Pro konkrétní pevný materiál; jak tvrdost roste, houževnatost klesá. Tvrdost je měřítkem odolnosti materiálu proti trvalé deformaci. Houževnatost je měřítkem toho, kolik deformace může pevný materiál před zlomením podstoupit. Proto,lze říci, že tvrdost a houževnatost mají inverzní vztah. Pro konkrétní pevnou látku; tvrdost se zvyšuje se snižováním houževnatosti.
Co je to tvrdost?
Tvrdost je měřítkem odolnosti materiálu proti plastické deformaci. Tato vlastnost úzce souvisí se silou; schopnost materiálu odolat poškrábání, oděru, vtisku nebo vniknutí. Běžné tvrdé materiály jsou; keramika, beton a některé kovy.
Diamant je nejtvrdší přírodní materiál na Zemi.
Co je houževnatost?
Houževnatost je měřítkem toho, kolik deformace může materiál před zlomením podstoupit. Jinými slovy, je to schopnost odolat plastickým i elastickým deformacím. Tato kvalita materiálu je velmi důležitá, aby konstrukční a strojní součásti snášely rázy a vibrace. Příkladem houževnatého materiálu je mangan, tepané železo a měkká ocel. Například pokud na kus z měkké oceli a sklo použijeme náhlé zatížení, ocelový materiál absorbuje více energie než sklo, než se zlomí. Proto se říká, že materiál z měkké oceli je mnohem tvrdší než materiál ze skla.
Mangan
Jaký je rozdíl mezi tvrdostí a houževnatostí?
Definice tvrdosti a houževnatosti
Tvrdost: Tvrdost je parametr, který měří, jak odolný je pevný materiál vůči trvalým změnám tvaru při působení tlakové síly. Tvrdé materiály mají obvykle silné mezimolekulární síly. Proto mohou odolat vnějším silám, aniž by trvale změnily svůj tvar.
Existuje několik měření tvrdosti, abychom pochopili složité chování pevných látek pod silou. Jsou to tvrdost poškrábání, tvrdost vtisku a tvrdost odrazu.
Houževnatost: Ve vědě o materiálech a metalurgii je houževnatost popsána jako schopnost materiálu absorbovat energii plasticky se deformovat bez praskání. Říká se také, že jde o odolnost proti plastickému deformování před zlomením při namáhání. Někdy je definována jako energie na jednotku objemu, kterou může materiál absorbovat bez prasknutí.
SI jednotky = joule na metr krychlový (J m -3)
Vlastnosti a příklady tvrdosti a houževnatosti
Tvrdost: Tvrdý materiál může poškrábat měkký materiál. Tvrdost závisí na dalších vlastnostech materiálu, jako je tažnost, elastická tuhost, plasticita, deformace, pevnost, houževnatost a viskozita. Diamant je nejtvrdší přírodní materiál na Zemi. Dalšími příklady tvrdých materiálů jsou keramika, beton a některé kovy.
Houževnatost: Houževnatý materiál může absorbovat velké množství energie bez praskání; houževnaté materiály proto vyžadují rovnováhu mezi pevností a tažností. Křehké materiály mají nižší hodnotu houževnatosti. Mangan, kované železo a materiály z měkké oceli jsou považovány za houževnaté materiály.
Zkoušky tvrdosti a houževnatosti
Tvrdost: Tři hlavní typy hodnot tvrdosti se měří třemi různými způsoby pro měření tvrdosti poškrábání, tvrdosti vtisku a tvrdosti při odrazu.
Rozdílný článek uprostřed před tabulkou
| Typ | Váhy měření / přístroje |
| Tvrdost poškrábání | Sklerometr - Mohsova stupnice a kapesní tvrdoměr |
| Tvrdost odsazení | Rockwell, Vickers, Shore a Brinell |
| Odrazová tvrdost | Skleroskop |
Houževnatost: Jednoduchým způsobem měření hodnoty houževnatosti pevného materiálu je pouze měření energie potřebné k rozbití materiálu. To vyžaduje malý vzorek materiálu, pevnou velikost se zářezem stroje. Tuto metodu nelze použít na všechny materiály, ale je užitečná k zařazení materiálů, které se používají ve výrobcích, které podléhají tlaku. (obecně kovy).
Obrázek se svolením: „Diamonds“od Swamibu (CC BY 2.0) přes Commons „Mangan 1-crop“od Tomihahndorf - Mangan 1.jpg. (CC BY-SA 3.0) přes Commons „Stress-kmen1“od Moondoggy - [1]. (CC BY-SA 3.0) přes Commons
