Sertlik ve Tokluk, iki kelime bazı standart sözlüklere göre eşanlamlı olsa da, malzeme bilimi çalışmasında aralarında önemli bir fark vardır. Genel olarak, üzerine uygulanan kuvvete bağlı olarak katı bir malzeme üç tür değişiklik gösterir; elastik değişiklikler, plastik değişiklikler ve fraksiyon. Katı bir malzeme için sertlik ve tokluk değerleri elastikiyete, plastisiteye ve fraksiyona bağlıdır. arasındaki temel fark sertlik ve tokluk malzemelerin bu iki özelliği ters ilişki kurmak. Belirli bir katı malzeme için; sertlik arttıkça sertlik azalır. Sertlik, bir malzemenin kalıcı deformasyona karşı direncinin bir ölçüsüdür. Tokluk, katı bir malzemenin frakturin öncesi ne kadar deformasyona uğrayabileceğinin bir ölçüsüdürg. Bu nedenle sertlik ve tokluğun ters bir ilişkisi olduğu söylenebilir. Belirli bir katı için; sertlik azaldıkça sertlik artar.
Sertlik, bir malzemenin plastik deformasyona karşı direncinin bir ölçüsüdür. Bu özellik güçle yakından ilişkilidir; bir malzemenin çizilmeye, aşınmaya, girintiye veya penetrasyona direnme yeteneği. Ortak sert malzemeler; seramik, beton ve bazı metaller.
Elmas yeryüzündeki en sert doğal maddedir.
Tokluk, bir malzemenin kırılmadan önce ne kadar deformasyona uğrayabileceğinin bir ölçüsüdür. Başka bir deyişle, hem plastik hem de elastik deformasyonlara dayanma kabiliyetidir. Bu malzeme kalitesi, yapısal ve makine parçalarının şok ve titreşime dayanması için çok önemlidir. Sert malzemelere örnek olarak manganez, ferforje ve yumuşak çelik verilebilir. Örneğin, yumuşak bir çelik parçaya ve bir cama ani bir yük uygularsak, çelik malzeme kırılmadan önce camdan daha fazla enerji emer. Bu nedenle, yumuşak çelik malzemenin cam malzemeden çok daha sert olduğu söylenir..
Manganez
Sertlik: Sertlik, bir katı maddenin sıkıştırma kuvveti uygulandığında kalıcı şekil değişimlerine ne kadar dirençli olduğunu ölçen bir parametredir. Sert malzemeler genellikle güçlü moleküller arası kuvvetlere sahiptir. Bu nedenle, şekillerini kalıcı olarak değiştirmeden dış kuvvetlere dayanabilirler.
Bir kuvvet altında katı maddelerin karmaşık davranışını anlamak için çeşitli sertlik ölçümleri vardır. Çizilme sertliği, girinti sertliği ve geri tepme sertliğidir.
Dayanıklılık: Malzeme bilimi ve metalurjide, tokluk, bir malzemenin kırılmadan plastik olarak deforme olabilmesi için enerjiyi emme kabiliyeti olarak tanımlanır. Ayrıca, stres altında kırılmadan önce plastik olarak deforme olmaya karşı direnç olduğu söylenir. Bazen, bir materyalin kopmadan emebileceği birim hacim başına enerji olarak tanımlanır..
SI birimleri = metreküp başına joule (J m-3)
Sertlik: Sert bir malzeme yumuşak bir malzemeyi çizebilir. Sertlik, süneklik, elastik sertlik, plastisite, gerinim, mukavemet, tokluk ve viskozite gibi diğer malzeme özelliklerine bağlıdır. Elmas yeryüzündeki en sert doğal maddedir. Sert malzemelerin diğer örnekleri seramik, beton ve bazı metallerdir.
Dayanıklılık: Sert malzeme kırılmadan büyük miktarda enerjiyi emebilir; bu nedenle sert malzemeler dayanıklılık ve süneklik dengesini gerektirir. Gevrek malzemeler tokluk için daha düşük bir değere sahiptir. Manganez, ferforje ve yumuşak çelik malzemeler zor malzemeler olarak kabul edilir.
Sertlik: Çizilme sertliğini, girinti sertliğini ve geri tepme sertliğini ölçmek için üç ana sertlik değeri tipi üç farklı şekilde ölçülür.
tip | Ölçüm ölçekleri / enstrümanlar |
Çizilme sertliği | Sklerometre - Mohs ölçek ve cep sertlik test cihazı |
Girinti sertliği | Rockwell, Vickers, Shore ve Brinell ölçeği |
Geri tepme sertliği | Scleroscope |
Dayanıklılık: Katı bir malzemenin tokluk değerini ölçmenin basit yolu, sadece malzemeyi kırmak için gereken enerjiyi ölçmektir. Bu, malzemenin küçük bir örneğini, bir makinenin çentikli sabit bir boyutu gerektirir. Bu yöntem tüm malzemeler için kullanılamaz, ancak baskı uygulanan ürünlerde kullanılan malzemeleri sıralamak için yararlıdır. (genellikle metaller).
Görünüm inceliği: Commons üzerinden Swamibu'dan “Diamonds” (CC BY 2.0) Tomihahndorf tarafından “Mangan 1-mahsul” - Mangan 1.jpg. (CC BY-SA 3.0) Commons aracılığıyla Moondoggy'den “Stres-gerinim1” - [1]. (CC BY-SA 3.0) Commons üzerinden