Kekerasan dan Kekuatan, walaupun kedua-dua perkataan adalah sinonim menurut beberapa kamus standard, terdapat perbezaan utama antara mereka dalam kajian sains bahan. Secara umum, bahan pepejal, bergantung kepada daya yang digunakan di atasnya, mempamerkan tiga jenis perubahan; perubahan elastik, perubahan plastik, dan pecahan. Untuk bahan pepejal, kekerasan dan ketangguhan bergantung kepada keanjalan, keplastikan dan pecahan. The perbezaan utama antara kekerasan dan ketahanan adalah bahawa kedua-dua sifat bahan tersebut mempunyai hubungan songsang. Untuk bahan pepejal tertentu; kerana kekerasan meningkat, kekukuhan berkurangan. Kekerasan adalah ukuran rintangan bahan kepada ubah bentuk kekal. Kekuatan adalah ukuran berapa banyak ubah bentuk bahan pepejal yang boleh menjalani sebelum frakturing. Oleh itu, boleh dikatakan bahawa kekerasan dan ketahanan mempunyai hubungan songsang. Untuk pepejal tertentu; kekerasan meningkat apabila kekerasan menurun.
Kekerasan adalah ukuran rintangan bahan kepada ubah bentuk plastik. Harta ini berkait rapat dengan kekuatan; keupayaan bahan untuk melawan menggaru, lelasan, lekukan, atau penembusan. Bahan keras biasa adalah; seramik, konkrit, dan beberapa logam.
Diamond adalah bahan semula jadi yang paling sukar di bumi.
Ketangguhan adalah ukuran betapa banyak ubah bentuk, bahan yang boleh mengalami sebelum patah. Dalam erti kata lain, ia adalah keupayaan untuk menahan ubah bentuk plastik dan anjal. Kualiti bahan ini sangat penting untuk bahagian struktur dan mesin untuk menahan kejutan dan getaran. Beberapa contoh bahan yang sukar adalah, mangan, besi tempa dan keluli ringan. Contohnya, jika kita memohon beban mendadak kepada sekeping keluli lembut dan kaca, bahan keluli akan menyerap lebih banyak tenaga daripada kaca sebelum ia patah. Oleh itu, bahan keluli ringan dikatakan lebih sukar daripada bahan kaca.
Mangan
Kekerasan: Kekerasan adalah parameter yang mengukur bagaimana tahan bahan pepejal adalah perubahan bentuk kekal apabila daya mampatan digunakan. Bahan keras biasanya mempunyai kekuatan intermolecular yang kuat. Oleh itu, mereka dapat menahan kekuatan luaran tanpa mengubah bentuknya secara kekal.
Terdapat beberapa pengukuran kekerasan, untuk memahami tingkah laku kompleks perkara pepejal di bawah daya. Mereka adalah kekerasan gores, kekerasan indentasi, dan kekerasan rebound.
Kekuatan: Dalam sains dan metalurgi material, ketahanan digambarkan sebagai keupayaan bahan untuk menyerap tenaga untuk mengubah bentuk plastik tanpa patah. Ia juga dikatakan sebagai rintangan untuk mengubah bentuk plastik, sebelum patah apabila ditekankan. Kadang-kadang, ia ditakrifkan sebagai jilid tenaga per unit yang bahan boleh menyerap tanpa pecah.
Unit SI = joule setiap meter padu (J m-3)
Kekerasan: Bahan keras boleh menggaru bahan lembut. Kekerasan bergantung kepada sifat-sifat material lain seperti kemuluran, kekakuan elastik, plastisitas, ketegangan, kekuatan, keliatan dan kelikatan. Diamond adalah bahan semula jadi yang paling sukar di bumi. Contoh lain dari bahan keras adalah seramik, konkrit, dan beberapa logam.
Kekuatan: Bahan sukar boleh menyerap sejumlah besar tenaga tanpa patah; oleh itu bahan yang sukar memerlukan keseimbangan kekuatan dan kemuluran. Bahan rapuh mempunyai nilai yang lebih rendah untuk keliatan. Mangan, besi tempa, dan bahan keluli ringan dianggap sebagai bahan yang sukar.
Kekerasan: Tiga jenis kekerasan utama diukur dalam tiga cara yang berbeza untuk mengukur kekerasan awal, lekukan lekukan dan kekerasan rebound.
Taipkan | Skala pengukuran / instrumen |
Kekerasan awal | Sclerometer - Skala Mohs dan penguji kekerasan poket |
Kekerasan indera | Skala Rockwell, Vickers, Shore, dan Brinell |
Kekerasan rebound | Scleroscope |
Kekuatan: Cara mudah mengukur nilai ketahanan bahan pepejal hanya mengukur tenaga yang diperlukan untuk memecahkan bahan. Ini memerlukan sampel kecil bahan, saiz tetap dengan takik mesin. Kaedah ini tidak boleh digunakan untuk semua bahan, tetapi berguna kepada bahan pangkat yang digunakan dalam produk yang mengalami tekanan. (secara amnya logam).
Image Courtesy: "Berlian" oleh Swamibu (CC BY 2.0) melalui Commons "Mangan 1-tanaman" oleh Tomihahndorf - Mangan 1.jpg (CC BY-SA 3.0) melalui Commons "Stress-strain1" oleh Moondoggy - [1]. (CC BY-SA 3.0) melalui Commons