硬度(hardness)和韌性(toughness)的區別
Hardness and Toughness, though the two words are synonyms according to some standard dictionaries, there is a key difference between them in the study of material science. In general, a solid material, depending on the force applied on it, exhibits three types of changes; elastic changes, plastic changes, and fraction. For a solid material, hardness and toughness values depend on the elasticity, plasticity and fraction. The key difference between hardness and toughness is that these two properties of materials have an inverse relati***hip. For a particular solid material; as hardness increases, toughness decreases. Hardness is a measure of a material’s resistance to permanent deformation. Toughness is a measure of how much deformation a solid material can undergo before fracturing. Therefore, it can be said that hardness and toughness have an inverse relati***hip. For a particular solid; hardness increases as toughness decreases.
什麼是硬度(hardness)?
硬度是一種材料抵抗塑性變形的能力。這種特性與材料的強度密切相關,即一種材料抵抗刮擦、磨損、壓痕或穿透的能力。常見的硬質材料有:陶瓷、混凝土和一些金屬。
什麼是韌性(toughness)?
韌性是衡量一種材料在斷裂前能承受多少變形的指標。換言之,它是承受塑性和彈性變形的能力。這種材料質量對結構和機械零件承受衝擊和振動非常重要。韌性材料的一些例子是錳、熟鐵和低碳鋼。例如,如果我們對一塊低碳鋼和一塊玻璃施加突然的載荷,那麼在它斷裂之前,鋼材料將比玻璃吸收更多的能量。因此,軟鋼材料據說比玻璃材料堅硬得多。
硬度(hardness)和韌性(toughness)的區別
硬度和韌性的定義
硬度:硬度是一個測量固體材料在施加壓力時對永久形狀變化的抵抗力的參數。硬材料通常具有強大的分子間作用力。因此,它們可以承受外力而不會永久改變形狀。
為了瞭解固體物質在力的作用下的複雜行為,有幾種硬度測量方法。它們是劃痕硬度、壓痕硬度和回彈硬度。
韌性:在材料科學和冶金學中,韌性被描述為一種材料吸收能量使其塑性變形而不破裂的能力。它也被認為是抵抗塑性變形,在受力時破裂。有時,它被定義為材料在不破裂的情況下吸收的單位體積的能量。
國際單位制=焦耳/立方米(J m−3)
硬度和韌性的特性和示例
硬度:硬的材料可以劃傷軟的材料。硬度取決於其他材料特性,如延展性、彈性剛度、塑性、應變、強度、韌性和粘度。鑽石是地球上最堅硬的天然材料。其他硬質材料的例子是陶瓷、混凝土和一些金屬。
韌性:堅韌的材料可以吸收大量的能量而不會破裂;因此堅韌的材料需要強度和延展性的平衡。脆性材料的韌性值較低。錳、熟鐵和低碳鋼材料被認為是堅硬的材料。
硬度和韌性試驗
硬度:三種主要類型的硬度值用三種不同的方法測量劃痕硬度、壓痕硬度和回彈硬度。
類型 | 測量/儀器刻度 |
劃痕硬度 | 硬度計——莫氏硬度計和袖珍硬度計 |
壓痕硬度 | 洛氏、維氏、肖氏和布氏硬度計 |
回彈硬度 | 硬化鏡 |