stringtranslate.com

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] Первая научная попытка количественного определения материалов с помощью скретч-тестов была предпринята минералогом Фридрихом Моосом в 1812 году (см. шкалу Мооса ). [3] [4] Шкала Мооса основана на относительной твердости различных материалов при царапинах; тальку присвоено значение 1, а алмазу 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 , расширил шкалу Мооса. масштабируйте дальше, используя устойчивость к истиранию и экстраполируя шкалу на основе 7 для кварца и 9 для корунда , в результате чего получается значение 42,4 для южноамериканского коричневого алмаза . [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]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Джордж Ф. Вандер Вурт (1999). Металлография, принципы и практика. АСМ Интернешнл . стр. 368–369. ISBN 9781615032365.
  2. ^ Аконо, АТ.; П. Рейс; ФДж. Ульм. (2011). «Царапины как процесс разрушения: от масла к стали» (PDF) . Письма о физических отзывах . Американское физическое общество . 106 (20): 2. Бибкод : 2011PhRvL.106t4302A. doi :10.1103/PhysRevLett.106.204302. hdl : 1721.1/65375. PMID  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.
  3. ^ фон Грот, Пауль Генрих (1926). Entwicklungsgeschichte der Mineralogischen Wissenschaften [ История развития минералогических наук ] (на немецком языке). Берлин: Шпрингер. п. 250. ИСБН 9783662409107. В demselben Jahre (1812) wurde MOHS als Professor am Joanneum angestellt und veröffentliche den ersten Teil seines Werkes «Versuch einer Elementarmethode zur naturhistorischen Bestimmung und Erkennung der Fossilien» , in welcher die bekannte Härteskala aufgestellt wurde. [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.]
  4. ^ «Твердость по Моосу» в Британской энциклопедии Online
  5. ^ Дэвид Табор (1951). Твердость металлов. ОУП Оксфорд. ISBN 978-0-19-850776-5. Проверено 3 мая 2022 г.
  6. ^ ab Промышленные минералы и горные породы: (неметаллы, 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.
  7. ^ 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.
  8. ^ 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.
  9. ^ 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.
  10. ^ Генри Чендлер (1963). «Промышленный алмаз: обзор материалов». Информационный циркуляр . Министерство внутренних дел США (8200): 6–7 . Проверено 3 мая 2022 г.
  11. ^ 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.