Razlike između izmjena na stranici "Tvrdoća"

Dodano 6.066 bajtova ,  prije 5 godina
dopuna
(dopuna)
[[Datoteka:BrinellHardness.svg|mini|desno|250px|Prikaz ispitivanja [[tvrdoća po Brinellu|tvrdoće po Brinellu]].]]
'''Tvrdoća''' je osobina materijala koje se protivi zadiranju stranog tijela u njegovu strukturu (ili površinu). Tvrdoća je svojstvo [[krutina]] jer tekućine i plinovi nemaju tvrdoću. Podaci o tvrdoći materijala su neophodni kada se radi o ručnoj ili [[strojna obrada|strojnoj obradi]]. Uvijek alati moraju biti tvrđi od materijala koji se obrađuje. Ne možemo drvenom pilom rezati metalni predmete. Oprečan pojam tvrdoći je mekoća (tvrdo - mekano). Najtvrđi materijal je dijamant pa ga koristimo za oštrenje brusnih ploča. Brusne ploče se rade od korunda, karborunduma i elektrokorunda. Brusne ploče su tvrđe od kaljenog čelika i služe za oštrenje raznih alata (svrdla, pila, sjekača, glodala, noževa itd).
[[Datoteka:Vickers-path-2.svg|mini|desno|250px|Prikaz ispitivanja [[tvrdoća po Vickersu|tvrdoće po Vickersu]].]]
[[Datoteka:Vickers-tester.png|mini|desno|250px|Uređaj za ispitivanje tvrdoće po Vickersu.]]
[[Datoteka:Rockwell hardness tester 001.jpg|mini|desno|250px|Uređaj za ispitivanje [[tvrdoća po Rockwellu|tvrdoće po Rockwellu]].]]
 
 
'''Tvrdoća''' je osobinasvojstvo materijala koje se protivi zadiranju stranog tijela u njegovu strukturu (ili površinu). Tvrdoća je svojstvo [[krutina]] jer tekućine i plinovi nemaju tvrdoću. Podaci o tvrdoći materijala su neophodni kada se radi o ručnoj ili [[strojna obrada|strojnoj obradi]]. Uvijek alati moraju biti tvrđi od materijala koji se obrađuje. Ne možemo drvenom pilom rezati metalni predmete. Oprečan pojam tvrdoći je mekoća (tvrdo - mekano). Najtvrđi materijal je dijamant pa ga koristimo za oštrenje brusnih ploča. Brusne ploče se rade od korunda, karborunduma i elektrokorunda. Brusne ploče su tvrđe od kaljenog čelika i služe za oštrenje raznih alata (svrdla, pila, sjekača, glodala, noževa itd).
 
U [[strojarstvo|strojarstvu]] postoji nekoliko načina za određivanje tvrdoće:
* [[tvrdoća premapo Vickersu]], oznaka HV
* [[tvrdoća premapo Rockwellu]], oznake HRcHRC i HRbHRB
* [[tvrdoća premapo Brinellu]], oznaka HB
* [[tvrdoća premapo ShoruShoreu]], oznaka HS
 
U [[mineralogija|mineralogiji]] se koristi [[Mohsova skala|Mohsova ljestvica]] tvrdoće na kojoj je najtvrđi materijal [[dijamant]], a najmekši [[talk]].
 
==Postupci mjerenja tvrdoće==
Tvrdoća predstavlja otpornost materijala prema prodiranju nekog drugog, znatno tvrđeg tijela. Tvrdoća se može izraziti i kao otpor materijala prema plastičnoj deformaciji. Unatoč tome što tvrdoća ne predstavlja [[Mjerna veličina|fizikalno]] egzaktno definirano [[mehanika|mehaničko]] svojstvo, mjerenje tvrdoće je jedan od najraširenijih postupaka na području ispitivanja mehaničkih svojstava. Razlog tome je s jedne strane što je tvrdoća u vezi s nekim drugim mehaničkim svojstvima (npr. [[vlačna čvrstoća]]), a s druge strane mjerenje tvrdoće je jednostavnije i prije svega brže od ispitivanja nekih drugih mehaničkih svojstava.
 
Nadalje, za mjerenje tvrdoće nisu potrebni posebno izrađeni uzorci već je mjerenje moguće, ovisno o metodi, na poluproizvodima ili čak na gotovim [[proizvod]]ima. Zbog toga su se s vremenom razvile različite metode mjerenja tvrdoće: <ref> [http://www.vorax.hr/dokumenti/hr/mjer_tvr_hr.html] "Postupci mjerenja tvrdoće", www.vorax.hr/dokumenti/hr, 2011.</ref>
 
* Ispitivanje tvrdoće zarezom:
:* [[Mohsova ljestvica]] tvrdoće
*Ispitivanje tvrdoće utiskivanjem:
:* [[Tvrdoća po Brinellu]]
:* [[Tvrdoća po Vickersu]]
:* [[Tvrdoća po Rockwellu]]
* Ispitivanje tvrdoće odskokom:
:* [[Tvrdoća po Shoreu]]
 
===Mohsova ljestvica===
{{Glavni|Mohsova ljestvica}}
 
Mohsova ljestvica je niz od deset [[Minerali|minerala]] poredanih po tvrdoći koji se koristi za procjenu relativne tvrdoće drugih minerala ili [[Kemijska tvar|tvari]]. Ovu ljestvicu je prvi predložio [[Nijemci|njemački]] [[Mineralogija|mineralog]] Frederich Mohs (1773.–1839.) izabravši deset dostupnih minerala. Ljestvica nije pravocrtna: tvrdoća [[dijamant]]a nije deset puta veća tvrdoće od [[talk]]a (dijamant je mnogo tvrđi). Mineral koji je "viši" u Mohsovoj ljestvici ima i veću tvrdoću. Ako ispitivana tvar može zarezati površinu minerala iz Mohsove ljestvice, ona je tvrđa od tog minerala.
 
===Tvrdoća po Brinellu===
{{Glavni|Tvrdoća po Brinellu}}
 
Tvrdoća po Brinellu (oznaka: HB) je otpor što ga [[materijal]] pruža prodiranju [[kaljenje|zakaljene]] [[čelik|čelične]] kuglice [[promjer]]a ''D'' ([[metar|mm]]), tlačene [[sila|silom]] ''F'' ([[njutn|N]]). U ispitivanom materijalu nastaje otisak u obliku kuglične kalote promjera baze ''d'' i dubine ''h''. Ispitivanje tvrdoće po Brinellu spada u grupu ispitivanja materijala bez razaranja (oštećenja površine su neznatna) i to je postupak utiskivanjem (penetracija). Ovaj postupak ispitivanja tvrdoće materijala predložio je [[Švedska|švedski]] [[inženjer]] Johan August Brinell 1900., i to je bio prvi široko prihvaćeni i [[standard]]izirani postupak ispitivanja tvrdoće materijala u [[Znanost materijala|znanosti o materijalima]]. <ref> "Strojarski priručnik", Bojan Kraut, Tehnička knjiga Zagreb 2009.</ref>
 
===Tvrdoća po Vickersu===
{{Glavni|Tvrdoća po Vickersu}}
 
Tvrdoća po Vickersu (oznaka: HV) je mjera otpornosti što ga neki materijal pruža prodiranju [[dijamant]]ne [[Četverokut|četverostrane]] [[Piramida (geometrija)|piramide]] s vršnim [[kut]]om od 136º, opterećene silom ''F'' (N). Taj je vršni kut odabran prema čeličnoj kuglici promjera ''D'' (mm), koja se koristi kod ispitivanja tvrdoće po Brinellu, a ostavlja udubljenje promjera ''d = 0,375 D'' (to odgovara prosječnoj vrijednosti donje i gornje granice promjera udubljenja, koje se krece od 0,25 do 0,5 promjera kuglice ''D'', unutar kojih su upotrebljivi rezultati ispitivanja tvrdoće po Brinellu). Udubljenje piramide daje [[kvadrat]] na površini uzorka, ali zbog netočnosti rada, nesavršenosti uzorka i sličnog (često puta je kvadrat iskrivljen), mjere se obje [[Dijagonala|dijagonale]] kvadrata (''d<sub>1</sub>'' i ''d<sub>2</sub>'') i uzima se srednja vrijednost dijagonale ''d''. Zbog toga se rezultati ispitivanja tvrdoće po Brinellu i tvrdoće po Vickersu dobro podudaraju do 4500 [[njutn|N]]/[[Četvorni metar|mm<sup>2</sup>]].
 
===Tvrdoća po Rockwellu===
{{Glavni|Tvrdoća po Rockwellu}}
 
Tvrdoća po Rockwellu je postupak za određivanje tvrdoće materijala, gdje se utiskuje poseban utiskivač u površinu ispitivanog materijala, pri čemu se ne mjeri [[površina]] otiska (kao kod ispitivanja tvrdoće po Brinellu i tvrdoće po Vickersu), već njegova dubina. Utiskivač je dijamantni [[stožac]] s vršnim kutom od 120º (s [[polumjer]]om zaobljenja na vrhu od 0,2 mm) ili zakaljena čelična kuglica promjera 1,5875 mm (1/16 [[inč]]a) ili 3,175 mm (1/8 inča).
 
===Tvrdoća po Shoreu===
{{Glavni|Tvrdoća po Shoreu}}
 
Tvrdoća po Shoreu zasniva se na mjerenju elastičnog odskoka probojca (durometar) s čeličnim ili dijamantnim vrhom, određene [[masa|mase]], pada na ispitivani materijal s određene visine i mjeri se visina odskoka. Visina odskoka je proporcionalna tvrdoći materijala. Ovaj je postupak pogodan za mjerenje tvrdoće kod [[Plastika|plastike]] ([[polimer]]a i elastomera) i [[guma]]. Pri mjerenju tvrdoće po Shoreu postoji nekoliko varijanti mjerenja u [[dinamika|dinamičkim]] i [[statika|statičkim]] uvjetima. Skala tvrdoće je od 0 za materijale male tvrdoće, kada se probojac u cijelosti utisne u uzorak, do 100, kada je dubina utiskivanja 0 ili nema nikakvog utiskivanja. Ispitni uzorak treba biti deblji od 6 mm i promjera većeg od 30 mm. <ref> "Tehnička enciklopedija", glavni urednik Hrvoje Požar, Grafički zavod Hrvatske, 1987.</ref>
 
==Poveznice==
* [[Tvrdoća kemijskih elemenata]]
 
==Izvori==
{{izvori}}
 
[[Kategorija:Materijali]]
U [[mineralogija|mineralogiji]] se koristi [[Mohsova skala|Mohsova ljestvica]] tvrdoće na kojoj je najtvrđi materijal [[dijamant]], a najmekši [[talk]].
[[Kategorija:Fizikalna svojstva]]
{{Commonscat|Hardness}}
[[Kategorija:Metalurgija]]
[[Kategorija:Nauka o materijalima]]
 
[[Kategorija:Materijali]]