Твердость к царапинам
Твердость к царапинам относится к твердости материала с точки зрения устойчивости к царапинам и истиранию, вызванному более твердым материалом, с силой натянутым на его поверхность. Испытание на твердость при царапинах или испытание на царапины относится к любому из множества методов измерения твердости при царапинах. На устойчивость к истиранию изменения поверхности влияют меньше, чем на методы вдавливания . Твердость царапин измеряют склерометром . [1]
Попытка поцарапать поверхность для проверки материала — очень старая техника. [2] Первую научную попытку количественного определения материалов с помощью скретч-тестов предпринял минералог Фридрих Моос в 1812 году (см. шкалу Мооса ). [3] [4] Шкала Мооса основана на относительной твердости различных материалов при царапинах; тальку алмазу присвоено значение 1, а присвоено значение 10. [5] Шкала Мооса имела два ограничения: она не была линейной, и большинство современных абразивов попадают в диапазон от 9 до 10. [6] [7] ; поэтому позже ученые попытались увеличить разрешение на более жестком конце шкалы.
Рэймонд Р. Риджуэй, инженер-исследователь компании Norton , модифицировал шкалу Мооса, присвоив гранату твердость 10, а алмазу — 15. [6] [8] Чарльз Э. Вудделл, работавший в компании Carborundum , еще больше расширил шкалу, используя устойчивость к истиранию, и экстраполировав шкалу на основе 7 для кварца и 9 для корунда получено значение 42,4 , в результате чего для южноамериканского коричневого алмазного борта . [9] [10]
Существует линейная зависимость между плотностью энергии сцепления (энергия решетки на объем) и износостойкостью Вудделла, наблюдаемая между корундом (H=9) и алмазом (H=42,5). [11]
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Джордж Ф. Вандер Воорт (1999). Металлография, принципы и практика . АСМ Интернешнл . стр. 368–369. ISBN 9781615032365 .
- ^ Аконо, АТ.; П. Рейс; ФДж. Ульм. (2011). «Царапины как процесс разрушения: от масла к стали» (PDF) . Письма о физических отзывах . 106 (20). Американское физическое общество : 2. Бибкод : 2011PhRvL.106t4302A . doi : 10.1103/PhysRevLett.106.204302 . hdl : 1721.1/65375 . ПМИД 21668232 . S2CID 1176619 . Проверено 3 мая 2022 г.
Мы представляем результаты гибридного экспериментального и теоретического исследования масштабирования разрушения при испытаниях на царапание и показываем, что царапание является процессом, в котором доминирует разрушение. Проверенная на парафине, цементной пасте, юрском известняке и стали, мы разработали модель, которая обеспечивает количественные средства для связи величин, измеренных в ходе скретч-тестов, со свойствами разрушения материалов в различных масштабах. Масштабируемость царапания для различных зондов и глубин открывает новые возможности для миниатюризации нашей техники, чтобы выявить свойства разрушения материалов в еще меньших масштабах длины.
- ^ фон Грот, Пауль Генрих (1926). минералогических наук ( История развития на немецком языке). Берлин: Шпрингер. п. 250. ИСБН 9783662409107 .
В том же году (1812) МОС был принят на должность профессора в Джоаннеуме и опубликовал первую часть своей работы «Попытка элементарного метода естественно-исторического определения и распознавания окаменелостей» , в которой использовалась известная шкала твердости. был составлен.
[В том же году (1812) МОС был принят на должность профессора в Джоаннеуме и опубликовал первую часть своей работы «Попытка элементарного метода естественно-исторического определения и распознавания окаменелостей» , в которой известная твердость были установлены весы.] - ^ «Твердость по Моосу» в Британской энциклопедии Online
- ^ Дэвид Табор (1951). Твердость металлов . ОУП Оксфорд. ISBN 978-0-19-850776-5 . Проверено 3 мая 2022 г.
- ^ Перейти обратно: а б Промышленные минералы и горные породы: (неметаллические вещества, кроме топлива) . Американский институт горных, металлургических и нефтяных инженеров . 1960.
Шкала Мооса неадекватна как потому, что методы тестирования очень грубы, так и потому, что интервалы между ступенями шкалы неравномерны.
- ^ Кевин Дж. Андерсон (1994). «Испытание на твердость» (PDF) . Вестник МРС . Историческая справка. 19 (ноябрь 1994 г.): 7. doi : 10.1557/S0883769400048491 . Проверено 21 апреля 2022 г.
При всей своей полезности шкала Мооса произвольна и нелинейна. ... Когда в начале этого столетия синтетические абразивные материалы стали широко доступны, Р. Р. Риджуэй и его коллеги, обнаружив, что им нужно больше чисел на верхнем конце шкалы, изменили схему Мооса. CE Вудделл измерил, насколько различные минералы сопротивляются истиранию с помощью алмазных абразивов, что позволило более точно классифицировать числа Мооса от 9 до 10. Риджуэй произвольно сместил значение алмаза по шкале до 15 вместо 10, что позволило им присвоить твердость номера 12 относятся к плавленному оксиду алюминия, 13 — к карбиду кремния и 14 — к карбиду бора.
- ^ Риджуэй, Рэймонд Р.; Баллард, Арчибальд Х; Бейли, Брюс Л. (1933). «Значения твердости электрохимических изделий» . Труды Электрохимического общества . 63 : 369. дои : 10.1149/1.3493827 . Проверено 22 апреля 2022 г.
- ^ Вудделл, Чарльз Э. (1935). «Метод сравнения твердости электропечных изделий и природных абразивов» . Труды Электрохимического общества . 68 : 111–130. дои : 10.1149/1.3493860 . Проверено 22 апреля 2022 г.
- ^ Генри Чендлер (1963). «Промышленный алмаз: обзор материалов» . Информационный циркуляр (8200). Министерство внутренних дел США : 6–7 . Проверено 3 мая 2022 г.
- ^ Плендл, Йоханнес Н.; Джилиссе, Питер Дж. (1 февраля 1962 г.). «Твердость неметаллических твердых тел на атомной основе» . Физический обзор . 125 (3): 828–832. Бибкод : 1962PhRv..125..828P . дои : 10.1103/PhysRev.125.828 . Проверено 22 апреля 2022 г.
 | Эта статья материаловедении незавершена . о Вы можете помочь Википедии, расширив ее . |