nyckelskillnad – hårdhet vs seghet
Hårdhet och Tuffhet, även om de två orden är synonymer enligt vissa standardordböcker, finns det en viktig skillnad mellan dem i studiet av materialvetenskap. I allmänhet uppvisar ett fast material, beroende på kraften som appliceras på det, tre typer av förändringar; elastiska förändringar, plastiska förändringar och fraktion. För ett fast material beror hårdhets- och seghetsvärden på elasticitet, plasticitet och fraktion. Den viktigaste skillnaden mellan hårdhet och seghet är att dessa två egenskaper hos material har ett omvänt förhållande. För ett speciellt fast material; när hårdheten ökar, minskar segheten. Hårdhet är ett mått på ett materials motståndskraft mot permanent deformation. Seghet är ett mått på hur mycket deformation ett fast material kan genomgå innan det spricker. Därför kan man säga att hårdhet och seghet har ett omvänt förhållande. För ett speciellt fast ämne; hårdheten ökar när segheten minskar.
Vad är hårdhet?
Hårdhet är ett mått på ett materials motståndskraft mot plastisk deformation. Denna egenskap är nära relaterad till styrkan; ett materials förmåga att motstå repor, nötning, fördjupningar eller penetration. De vanliga hårda materialen är; keramik, betong och vissa metaller.
Diamant är det hårdaste naturmaterialet på jorden.
Vad är seghet?
Seghet är ett mått på hur mycket deformation ett material kan genomgå innan det spricker. Det är med andra ord förmågan att stå emot både plastiska och elastiska deformationer. Denna materialkvalitet är mycket viktig för att struktur- och maskindelar ska utstå stötar och vibrationer. Några exempel på sega material är mangan, smide och mjukt stål. Om vi till exempel applicerar en plötslig belastning på ett mjukt stålstycke och ett glas, kommer stålmaterialet att absorbera mer energi än glaset innan det spricker. Därför sägs mjukt stålmaterial vara mycket segare än glasmaterial.
Mangan
Vad är skillnaden mellan hårdhet och seghet?
Definition av hårdhet och seghet
Hårdhet: Hårdhet är en parameter som mäter hur motståndskraftigt ett fast material är mot permanenta formförändringar när en tryckkraft appliceras. Hårda material har vanligtvis starka intermolekylära krafter. Därför kan de stå emot yttre krafter utan att ändra sin form permanent.
Det finns flera mätningar av hårdhet för att förstå det komplexa beteendet hos fasta ämnen under en kraft. De är rephårdhet, fördjupningshårdhet och rebound-hårdhet.
Seghet: Inom materialvetenskap och metallurgi beskrivs seghet som ett materials förmåga att absorbera energi för att deformeras plastiskt utan att spricka. Det sägs också vara motståndet mot att deformeras plastiskt, innan det spricker vid stress. Ibland definieras det som energin per volymenhet som ett material kan absorbera utan att spricka.
SI-enheter=joule per kubikmeter (J m−3)
Egenskaper och exempel på hårdhet och seghet
Hårdhet: Ett hårt material kan repa ett mjukt material. Hårdhet beror på andra materialegenskaper såsom duktilitet, elastisk styvhet, plasticitet, töjning, hållfasthet, seghet och viskositet. Diamant är det hårdaste naturmaterialet på jorden. De andra exemplen på hårda material är keramik, betong och vissa metaller.
Seghet: Tufft material kan absorbera stora mängder energi utan att spricka; därför kräver tuffa material en balans mellan styrka och duktilitet. Spröda material har ett lägre värde för seghet. Mangan, smidesjärn och mjukt stålmaterial anses vara tuffa material.
Hårdhets- och seghetstest
Hårdhet: Tre huvudtyper av hårdhetsvärden mäts på tre olika sätt för att mäta rephårdhet, intryckningshårdhet och rebound-hårdhet.
| Typ | Mätningar/instrument |
| Raphårdhet | Sklerometer – Mohs skala och fickhårdhetstestare |
| Intryckningshårdhet | Rockwell, Vickers, Shore och Brinell skala |
| Rebound hårdhet | Skleroskop |
Seghet: Det enkla sättet att mäta seghetsvärdet för ett fast material är bara att mäta energin som behövs för att bryta sönder materialet. Detta kräver ett litet urval av materialet, en fast storlek med en maskins skåra. Denna metod kan inte användas för alla material, men användbar för att rangordna material som används i produkter som utsätts för tryck. (vanligtvis metaller).
Bild med tillstånd: “Diamonds” av Swamibu (CC BY 2.0) via Commons “Mangan 1-crop” av Tomihahndorf – Mangan 1.jpg.(CC BY-SA 3.0) via Commons “Stress-strain1” av Moondoggy – [1]. (CC BY-SA 3.0) via Commons
