• Artykuły
  • Forum
  • Ciekawostki
  • Encyklopedia
  • Twardość

    Przeczytaj także...
    Skala twardości Knoopa – skala oznaczania twardości metali i ceramiki na podstawie testu dokonanego metodą opracowaną w 1939 r. przez Fredericka Knoopa w NIST. Twardość w skali Knoopa oznacza się symbolem HK.Kruchość — właściwość fizyczna ciał stałych (materiałów), polegająca na ich pękaniu (kruszeniu się) pod wpływem działającej na nie siły zewnętrznej. Kruche materiały absorbują stosunkowo mało energii przed pęknięciem, nawet te o dużej wytrzymałości. Pękaniu towarzyszy zwykle głośny dźwięk, trzask. Do typowych materiałów kruchych należą m.in: beton, ceramika, szkło, żeliwo, skały. Typowe materiały sprężyste takie jak np. stal, również stają się kruche po przekroczeniu pewnego progu naprężenia. Z kolei substancje uważane za kruche pozostają sprężyste przy niewielkich odkształceniach. Kryterium podziału substancji na kruche i sprężyste nie jest ostre.
    Skala twardości Rockwella – zespół skal dla oznaczania twardości metali na podstawie testu dokonanego metodą opartą na pomiarze różnicy zagłębienia wgłębnika przy dwu obciążeniach testowych. Metoda została wynaleziona przez mieszkańców Connecticut Hughona M. Rockwella (1890–1957) i Stanleya P. Rockwella (1886–1940) i opatentowana w 1914 r. Pierwsza serię markowych twardościomierzy Rockwella wypusciła firma WILSON we współpracy ze Stanleyem P. Rockwellem. Twardościomierze Rockwella pod zastrzerzonym znakiem towarowym "WILSON" są podrukowane do dziś przez firmę INSTRON (ITW), która przejęła WILSON-a.
    Twardościomierz Rockwella.

    Twardość – cecha ciał stałych świadcząca o odporności na działanie sił skupionych. Efektami oddziaływania sił skupionych mogą być odkształcenia powierzchni, zgniecenie jej lub zarysowanie. Definicja twardości jest dość ogólna, stąd mnogość metod i skal pomiarowych.

    Skala twardości Mohsa − dziesięciostopniowa skala twardości minerałów charakteryzująca odporność na zarysowania materiałów twardszych przez materiały bardziej miękkie. Została stworzona w 1812 roku przez niemieckiego mineraloga Friedricha Mohsa. Twardość poszczególnych minerałów nie jest ułożona proporcjonalnie i liniowo, lecz ma charakter porównawczy. Minerały są ustawione od najbardziej miękkiego do najtwardszego. Każdy minerał może zarysować minerał poprzedzający go na skali (bardziej miękki) i może zostać zarysowany przez następujący w skali po nim (twardszy). Jest to jedynie skala orientacyjna, a klasyfikacja polega na tym, że jeżeli badany minerał będzie w stanie zarysować powierzchnię minerału wzorcowego, będzie zaklasyfikowany z jego twardością. Przykładowo jeżeli minerał badany zarysuje powierzchnię kwarcu, będąc jednocześnie rysowany przez niego, będzie miał taką samą twardość. Jeżeli minerał badany będzie w stanie zarysować np. kwarc, a ten nie będzie w stanie zarysować materiału badanego, to twardość próbki jest uznawana za co najmniej 7,5 (porównanie z topazem mówi, czy nie jest większa).Skala twardości Shore’a – dwie skale połączone nazwiskiem wynalazcy: jedna do wyznaczania twardości materiałów metalowych, a druga niemetalowych.

    Metody pomiaru twardości można podzielić na trzy grupy:

  • pomiar poprzez zarysowanie – metoda Mohsa, metoda pilnikowa, sklerometr
  • pomiar poprzez wciskanie twardszego od badanego materiału wgłębnika – metody Rockwella, Brinnella, Vickersa, Shore’a
  • pomiar straty energii przy odbiciu się bijaka od badanej powierzchni – metoda Leeba, skleroskop
  • Twardość materiału mierzy się za pomocą przyrządów nazywanych twardościomierzami (mikrotwardościomierzami), skleroskopami lub durometrami. Budowane są przyrządy zarówno stacjonarne, jak i przenośne.

    Skala twardości Vickersa – skala oznaczania twardości metali na podstawie testu dokonanego metodą opracowaną w 1924 r. przez Smitha and Sandlanda w firmie Vickers Ltd. Twardość w skali Vickersa oznacza się HV i leży w zakresie od 80 do 700.Skala twardości Brinella – skala oznaczania twardości metali na podstawie testu dokonanego metodą opracowaną przez szwedzkiego inżyniera Johana Augusta Brinella w 1900 roku. Twardość w skali Brinella oznacza się HB i leży w zakresie od 3 do 600.

    Twardość jest istotną charakterystyką materiałów konstrukcyjnych. Dla każdego typu materiałów utworzono odpowiednie metody klasyfikacji i pomiarów twardości. W zależności od rodzaju badanego materiału stosowane są różne metody pomiaru i skale pomiarowe. Wartości twardości uzyskane różnymi metodami na ogół nie są ze sobą porównywalne. Jedynie w obrębie tego samego materiału wyznaczane są doświadczalnie tablice i wzory porównawcze.

    Twardość metali – cecha metali świadcząca o odporności na działanie sił punktowych (skupionych). Efektami oddziaływania sił skupionych mogą być odkształcenia powierzchni, zgniecenie jej lub zarysowanie.Twardość wody – cecha wody, będąca funkcją stężenia soli wapnia, magnezu i innych metali, które są zdolne do tworzenia soli na wyższym niż pierwszy stopniu utlenienia.

    Szczegółowe informacje zawarte są w hasłach:

    dla metali:

  • skala twardości Barcola
  • skala twardości Brinella
  • skala twardości Knoopa
  • skala twardości Leeba
  • skala twardości Rockwella
  • skala twardości Webstera
  • skala twardości Vickersa
  • dla minerałów i ceramicznych płytek podłogowych:

  • skala twardości Mohsa
  • dla ceramiki:

    Ciało stałe – rodzaj fazy skondensowanej, każda substancja, która nie jest płynna, czyli zachowuje kształt i jest nieściśliwa. Ciało stałe jest pojęciem mało precyzyjnym i mogą w nim występować w rzeczywistości różne stany skupienia materii zwane bardziej precyzyjnie fazami fizycznymi.Sklerometr – przyrząd służący do badania twardości skały na podstawie rysy, jaką robi na wyszlifowanej płytce badanej skały diament obciążony określonym ciężarkiem. Wynaleziony w 1896 roku przez Thomasa Turnera, pierwszego profesora metalurgii w Wielkiej Brytanii.
  • skala twardości Knoopa (35% zastosowań)
  • skala twardości Rockwella – podskale HRA i HR45N (5% zastosowań)
  • skala twardości Vickersa (60% zastosowań)
  • dla gumy i innych elastomerów:

  • skala twardości IRHD
  • skala twardości Shore’a
  • dla tworzyw sztucznych i kompozytów:

  • skala twardości Barcola
  • skala twardości Rockwella
  • skala twardości Shore’a
  • dla drewna:

  • skala twardości drewna
  • Zobacz też[]

  • kruchość
  • właściwości fizyczne i chemiczne minerałów
  • twardość wody
  • twardość metali
  • Bibliografia[]

  • Praca zbiorowa: Mała encyklopedia metrologii. WNT, 1989, s. 432-438.
  • Linki zewnętrzne[]

  • porównanie twardości w różnych skalach (infocentre.pl → wiedza) – skrypt flash @ Janusz Rębiś
  • Guidelines to Hardness Testing (ang.)
  • Material Hardness (ang.). CALCE and the University of Maryland. [dostęp 2011-03-09].



  • w oparciu o Wikipedię (licencja GFDL, CC-BY-SA 3.0, autorzy, historia, edycja)

    Reklama