Härte

Härte ist die Opposition von Störungen wie Materialien Durchdringung, Abrieb, Kratzer, Schneiden, bleibende Verformungen unter anderem angeboten. Beispielsweise kann das Holz leicht zerkratzt werden, was bedeutet, dass es hart ist, während das Glas ist viel schwieriger zu kratzen.

Andere Eigenschaften werden mit Widerstands Belastbarkeit, Zähigkeit oder Duktilität verbunden.

Waagen für den industriellen Einsatz

In der Metallurgie Härte gemessen ihn mit einem Härtegrad für den Penetrationstest. Je nach Art der verwendeten Spitze und dem Bereich der aufgebrachten Lasten, verschiedene Waagen, die sich für verschiedene Bereiche der Härte.

Das Interesse der Bestimmung der Härte von Stahl liegt in der Korrelation zwischen der Härte und der mechanischen Festigkeit, ein Verfahren zur preiswerter und schneller Der Zugversuch, so dass ihr Einsatz weit verbreitet ist.

Bis zum Auftreten der ersten Maschine zur Bestimmung Brinellhärte wurde qualitativ unter Verwendung eines gehärteten Stahl Datei, das härteste Material, die in den Werkstätten verwendet wurde, wurde gemessen.

Die aktuellen Industriewaagen sind:

  • Brinell-Härte: Spitze als Kugel aus gehärtetem Stahl oder Hartmetall verwendet. Für harte Materialien, es ist ungenau, aber leicht zu verarbeiten. Platten ungenau mit weniger als 6 mm dick. Geschätzte Zugfestigkeit.
  • Knoop-Härte: Misst die Härtewerte der absoluten Skala, gemessen und die Tiefe von Signalen auf einem Mineral mit einem Werkzeug mit einer Diamantspitze, die eine Standard-Kraft ausüben wird aufgezeichnet.
  • Rockwell-Härte: Verwendet als Diamantspitzenkonus. Es ist der am weitesten verbreitete, da die Härte durch direkte Messung erhalten, und eignet sich für alle Arten von Materialien. Es wird gewöhnlich als ein zerstörungsfreien Prüfung durch die geringe Größe der Aufstandsfläche.
  • Oberflächen Rockwell: eine Variante der Test, genannt Oberfläche Rockwell, zur Charakterisierung von sehr dünnen Teilen, wie Rasierapparate oder Schichten von Materialien, die eine Oberflächenhärtebehandlung erhalten haben.
  • Rosiwal Härte: in absoluten Härteskala gemessen wird, als der mittlere Abriebfestigkeit in Labortests und bezogen auf Korund mit einem Wert von 1000 auf.
  • Shore: Es verwendet eine Skleroskop. Er lässt Eindringkörper in der Materialoberfläche und die Erholung ist. Es ist dimensionslos, hat mehrere Skalen aber. Je höher die Bounce - & gt; höhere Härte. Anwendbar für Oberflächenqualitätskontrolle. Es ist ein elastischer Verfahren, Durchdringung und andere.
  • Härte Vickers als rautenförmigen quadratischen Pyramide verwendet. Für weiche Materialien, die Vickers-Werte mit denen der Brinell-Skala. Verbesserte Test Brinell-Härtetests, mit Platten bis 2 mm Dicke durchzuführen.
  • Webster Härte: Verwendet manuelle Messmaschinen für Teile schwierig, so lange extrudierte Profile verwalten geeignet ist. Der erhaltene Wert wird üblicherweise auf Rockwell-Werte umgewandelt.

Nanoindentation

Die Nano-Eindruckhärte-Test wird auf der Nanometerskala durchgeführt. eine kleine einrücken die Spitze Material von Interesse verwendet wird. Die Ladung und die Verschiebung wird kontinuierlich mit einer Auflösung von micronewtons und subnanómetros gemessen. Die Last und Verschiebung durch die Vertiefung Prozess gemessen. Nanoeindrucktechniken sind für die Messung der mechanischen Eigenschaften in der Mikroelektronik-Anwendungen und zum Verformen, Mikro- oder Nanostrukturen. Die nanoindentadores nehmen optischen Mikroskopen. Die Härte und der Elastizitätsmodul werden unter Verwendung Nanoindentations gemessen.

Die Spitzen der nanopenetradores kommen in einer Vielzahl von Möglichkeiten. Eine häufige Form wird als Eindringkörper Berkovich, die eine Pyramide mit drei Seiten ist bekannt.

Die erste Stufe einer Nanoeindrucktest beinhaltet die Entwicklung von Vertiefungen auf einem Kalibrierungsstandard. Quarzglas ist eine gemeinsame Kalibrierungsmuster, weil homogene und hat mechanische Eigenschaften gut charakterisiert. Die Tätigung Vertiefungen auf der Kalibrierungsstandard zu bestimmen, der projizierte Penetrator Düse AC in Abhängigkeit von der Tiefe der Vertiefung Kontaktfläche. Für eine perfekte Berkovich-Spitze,

Ac = 24,5

Diese Funktion bezieht sich die Querschnittsfläche des Penetrators mit dem Abstand hc von der Spitze in Kontakt mit dem Material, das Einrücken. Die Spitze ist nicht perfekt scharf und Verschleiß und ändert seine Form mit jeder Benutzung. Daher muss sie durchgeführt werden, wenn die Kalibrierung Spitze verwendet wird.

Der Gesamteindrucktiefe h die Summe der Fahr Tiefe hs hc und Tiefe an dem Umfang des Eindringkörpers Einkerbung, die nicht die Oberfläche des Materials in Kontakt kommt, dh

h = hc + hs

wobei

hs = Ɛ

Pmax ist die maximale Belastung und eine Konstante geometrischen Ɛ wie a.75 eine Berkovich Eindringkörper. S ist die Steifigkeit zum Download.

Die Härte eines der Nano-Eindruck bestimmt Material wird wie folgt berechnet

H = Pmax / Ac

Die Härte in der Regel mit GPa Einheiten und mehrere Vertiefungen berichteten Ergebnisse in der Regel werden gemittelt, um die Genauigkeit zu erhöhen. Diese Analyse berechnet den Elastizitätsmodul und die Härte bei Maximallast; derzeit jedoch ist es als normal ein experimentelles Verfahren als dynamische Nanoindentations bekannt verwendet wird. Dabei wird eine kleine oszillierende Ladung auf der Gesamtlast auf der Probe überlagert ist. Somit wird die Probe kontinuierlich elastisch als die Gesamtbelastung steigt entladen. Dies ermöglicht die kontinuierliche Messung des Elastizitätsmoduls und der Steifigkeit in Abhängigkeit von der Tiefe der Vertiefung.

Maßstab in der Mineralogie verwendet

In der Mineralogie der Mohs-Skala, von der deutschen Friedrich Mohs im Jahre 1820 erstellt wurde, misst die Kratzfestigkeit der verwendeten Materialien.

Auf einem professionellen Niveau, sind in der Mineralogie verwendet, das Ausmaß der Rosiwal und Knoop, da diese ermöglichen die Bewertung der Mittel mit absoluten Quantifizierung.

Äquivalenz zwischen Härteskalen

Liste der Fuzzy-Matches für Härteskalen nicht austenitischen Stählen:

Gleichwertigkeit der Härte und Festigkeit

Für gewöhnliche Stahl oder Gusseisen, und es gibt eine ungefähre direkte Beziehung zwischen Vickers-Härte und Streckgrenze bei etwa 3,3 mal die Elastizitätsgrenze Vickers-Härte.

Rp0,2 3,3 == * HV

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