Key Difference – Hardness vs Toughness
Hardness and Toughness, selv om de to ordene er synonymer i henhold til noen standardordbøker, er det en nøkkelforskjell mellom dem i studiet av materialvitenskap. Generelt viser et solid materiale, avhengig av kraften som påføres det, tre typer endringer; elastiske endringer, plastiske endringer og brøk. For et solid materiale avhenger hardhets- og seighetsverdier av elastisiteten, plastisiteten og fraksjonen. Den viktigste forskjellen mellom hardhet og seighet er at disse to egenskapene til materialer har et omvendt forhold. For et bestemt fast materiale; når hardheten øker, reduseres seigheten. Hardhet er et mål på et materiales motstand mot permanent deformasjon. Seighet er et mål på hvor mye deformasjon et fast materiale kan gjennomgå før brudd. Derfor kan det sies at hardhet og seighet har et omvendt forhold. For et bestemt fast stoff; hardheten øker når seigheten avtar.
Hva er hardhet?
Hardhet er et mål på et materiales motstand mot plastisk deformasjon. Denne egenskapen er nært knyttet til styrken; et materiales evne til å motstå riper, slitasje, innrykk eller penetrering. De vanlige harde materialene er; keramikk, betong og noen metaller.
Diamant er det hardeste naturmaterialet på jorden.
Hva er seighet?
Seighet er et mål på hvor mye deformasjon et materiale kan gjennomgå før brudd. Det er med andre ord evnen til å tåle både plastiske og elastiske deformasjoner. Denne materialkvaliteten er svært viktig for at konstruksjons- og maskindeler skal tåle støt og vibrasjoner. Noen eksempler på tøffe materialer er mangan, smijern og bløtt stål. Hvis vi for eksempel påfører en brå belastning på et bløtt stålstykke og et glass, vil stålmaterialet absorbere mer energi enn glasset før det sprekker. Derfor sies materiale av bløtt stål å være mye tøffere enn glassmateriale.
Mangan
Hva er forskjellen mellom hardhet og seighet?
Definisjon av hardhet og seighet
Hardhet: Hardhet er en parameter som måler hvor motstandsdyktig et fast materiale er mot permanente formendringer når en trykkkraft påføres. Harde materialer har vanligvis sterke intermolekylære krefter. Derfor kan de motstå ytre krefter uten å endre form permanent.
Det finnes flere målinger av hardhet for å forstå den komplekse oppførselen til faste stoffer under en kraft. De er ripehardhet, innrykkhardhet og rebound hardhet.
Seighet: I materialvitenskap og metallurgi beskrives seighet som et materiales evne til å absorbere energi for å deformeres plastisk uten å sprekke. Det sies også å være motstanden mot plastisk deformering, før brudd ved stress. Noen ganger er det definert som energien per volumenhet som et materiale kan absorbere uten å briste.
SI-enheter=joule per kubikkmeter (J m−3)
Egenskaper og eksempler på hardhet og seighet
Hardhet: Et hardt materiale kan ripe et mykt materiale. Hardhet avhenger av andre materialegenskaper som duktilitet, elastisk stivhet, plastisitet, tøyning, styrke, seighet og viskositet. Diamant er det hardeste naturmaterialet på jorden. De andre eksemplene på harde materialer er keramikk, betong og noen metaller.
Tøffhet: Tøft materiale kan absorbere store mengder energi uten å sprekke; derfor krever tøffe materialer en balanse mellom styrke og duktilitet. Sprø materialer har en lavere verdi for seighet. Mangan, smijern og bløtt stålmaterialer anses som tøffe materialer.
Tester for hardhet og seighet
Hardhet: Tre hovedtyper hardhetsverdier måles på tre forskjellige måter for å måle ripehardhet, innrykkhardhet og rebound hardhet.
| Type | Skaler for målinger/instrumenter |
| Rapehardhet | Sklerometer – Mohs-skala- og lommehardhetstester |
| Innrykkhardhet | Rockwell, Vickers, Shore og Brinell-skala |
| Rebound hardness | Skleroskop |
Toughness: Den enkle måten å måle seighetsverdien til et solid materiale på er bare å måle energien som trengs for å bryte materialet. Dette krever et lite utvalg av materialet, en fast størrelse med en maskins hakk. Denne metoden kan ikke brukes til alle materialer, men nyttig for å rangere materialer som brukes i produkter som utsettes for press. (vanligvis metaller).
Image Courtesy: “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
