Ključna razlika – tvrdoća naspram žilavosti
Tvrdoća i žilavost, iako su te dvije riječi sinonimi prema nekim standardnim rječnicima, postoji ključna razlika između njih u proučavanju znanosti o materijalima. Općenito, čvrsti materijal, ovisno o sili koja na njega djeluje, pokazuje tri vrste promjena; elastične promjene, plastične promjene i frakcija. Za čvrsti materijal vrijednosti tvrdoće i žilavosti ovise o elastičnosti, plastičnosti i frakciji. Ključna razlika između tvrdoće i žilavosti je u tome što su ova dva svojstva materijala u obrnutom odnosu. Za određeni čvrsti materijal; kako se tvrdoća povećava, žilavost se smanjuje. Tvrdoća je mjera otpornosti materijala na trajnu deformaciju. Žilavost je mjera kolikoj deformaciji čvrsti materijal može pretrpjeti prije loma. Stoga se može reći da tvrdoća i žilavost imaju obrnut odnos. Za određenu čvrstu tvar; tvrdoća se povećava kako se smanjuje žilavost.
Što je tvrdoća?
Tvrdoća je mjera otpornosti materijala na plastičnu deformaciju. Ovo svojstvo je usko povezano sa snagom; sposobnost materijala da se odupre grebanju, abraziji, udubljenju ili prodiranju. Uobičajeni tvrdi materijali su; keramika, beton i neki metali.
Dijamant je najtvrđi prirodni materijal na zemlji.
Što je žilavost?
Žilavost je mjera kolikoj deformaciji materijal može pretrpjeti prije loma. Drugim riječima, to je sposobnost podnošenja i plastičnih i elastičnih deformacija. Ova je kvaliteta materijala vrlo važna za konstrukcijske i strojne dijelove koji mogu izdržati udarce i vibracije. Neki primjeri otpornih materijala su mangan, kovano željezo i meki čelik. Na primjer, ako iznenadno opteretimo komad mekog čelika i staklo, čelični materijal će apsorbirati više energije nego staklo prije nego što pukne. Stoga se kaže da je meki čelični materijal 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 međumolekularne sile. Stoga mogu izdržati vanjske sile bez da trajno mijenjaju svoj oblik.
Postoji nekoliko mjerenja tvrdoće za razumijevanje složenog ponašanja čvrstih tvari pod djelovanjem sile. To su tvrdoća ogrebotina, tvrdoća udubljenja i tvrdoća odbijanja.
Žilavost: U znanosti o materijalima i metalurgiji, žilavost se opisuje kao sposobnost materijala da apsorbira energiju kako bi se plastično deformirao bez loma. Također se kaže da je to otpornost na plastično deformiranje, prije loma pod pritiskom. 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 viskoznost. Dijamant je najtvrđi prirodni materijal na zemlji. Ostali primjeri tvrdih materijala su keramika, beton i neki metali.
Žilavost: Čvrst materijal može apsorbirati velike količine energije bez loma; stoga čvrsti materijali zahtijevaju ravnotežu čvrstoće i rastegljivosti. Krhki materijali imaju nižu vrijednost žilavosti. Materijali od mangana, kovanog željeza i mekog čelika smatraju se otpornim materijalima.
Testovi tvrdoće i žilavosti
Tvrdoća: Tri glavne vrste vrijednosti tvrdoće mjere se na tri različita načina za mjerenje tvrdoće ogrebotina, tvrdoće udubljenja i tvrdoće odskoka.
| Upišite | Mjerne skale / instrumenti |
| Tvrdoća ogrebotina | Sklerometar – Mohsova ljestvica i džepni mjerač tvrdoće |
| Tvrdoća udubljenja | Rockwellova, Vickersova, Shoreova i Brinellova ljestvica |
| Odbojna tvrdoća | Skleroskop |
Žilavost: Jednostavan način mjerenja vrijednosti žilavosti čvrstog materijala jednostavno je mjerenje energije potrebne za lomljenje materijala. Za to je potreban mali uzorak materijala, fiksne veličine s urezom stroja. Ova se metoda ne može koristiti za sve materijale, ali je korisna za rangiranje materijala koji se koriste u proizvodima koji su pod pritiskom. (općenito metali).
Ustupljena slika: “Diamonds” Swamibu (CC BY 2.0) preko Commons “Mangan 1-crop” Tomihahndorf – Mangan 1.jpg. (CC BY-SA 3.0) preko Commons “Stress-strain1” Moondoggy – [1]. (CC BY-SA 3.0) putem Commons
