سختی سنجی

سختی سنجی

تعداد بازدید: 11291
چهارشنبه 03 دي 1393

سختی سنجی

سختی سنجی (Hardness Measurement) به بررسی سختی یک ماده می پردازد. سختی یکی از ویژگی های ماده است که تعریف مناسبی برای آن ارائه نشده است. ولی به طور کلی می توان گفت که سختی معیاری است که مقاومت فلز را در برابر تغییر شکل پلاستیک موضعی و سایش نشان می دهد. در مجموع سه نوع مقیاس برای اندازه گیری سختی وجود دارد که عبارتند از:

1- سختی خراش

2- سختی فرورفتگی

روش هایی که نشان دهنده تغییر شکل پلاستیک موضعی هستند، تنها برای موادی مانند فلزات و پلاستیک های گرمانرم، به کار می روند که قابلیت تغییر شکل پلاستیک داشته باشند. اگر چه آزمون های سختی فرورفتگی، مقاومت در برابر سایش را اندازه گیری نمی کنند، ولی عموما موادی که بر اساس این آزمون ها ارزیابی می شوند، مقاومت خوبی در مقابل سایش و فرسایش سطحی دارند. آزمون های فرورفتگی به نوع ایستا (استاتیک) و پویا (دینامیک) تقسیم بندی می شوند.

سختی سنجی استاتیک و دینامیک

در آزمون ایستا، حفره ای تحت یک نیروی مشخص در ماده ایجاد می شود و ابعادش اندازه گیری می شود. در آزمون های پویا، یک وزنه یا آونگ رها شده و به سطح نمونه برخورد می کند. بخشی از انرژی وزنه برخورد کننده منجر به تغییر شکل پلاستیک ماده شده و باقی آن سبب می شود تا وزنه از سطح نمونه به عقب باز گردد. ماده سخت انرژی زیادی جذب نمی کند، زیرا تغییر شکل پلاستیک زیادی پیدا نمی کند و در نتیجه وزنه پس از برخورد تا ارتفاع بیشتری بر می گردد. این آزمون، برای بررسی مواد فوق العاده سخت مناسب است.

این آزمون، گاهی برای لاستیک ها هم استفاده می شود. هنگامی که ضربه زننده با لاستیک برخورد می کند، نرخ بازیافت بسیار سریع کرنش الاستیک سبب می شود که ارتفاع بازگشت ضربه زننده زیاد باشد. علی رغم این تناقض ظاهری، که ارتفاع بازگشت ضربه زننده برای یک ماده نرم زیاد است و به معنی سختی بالا می باشد، این آزمون با موفقیت برای تعیین خواص مواد لاستیکی به کار می رود.

 برای اندازه گیری سختی فولادها، می توان از نوعی روش برقی بدون تماس استفاده کرد. خاصیتی که در این روش اندازه گیری می شود، پسماند زدایی مغناطیس است. ولی برای هر نوع فولاد رابطه ای تقریبا خطی بین پسماند زدایی مغناطیسی و سختی وجود دارد. آزمون های سختی از نوع فرورفتگی در مقیاس وسیعی برای بررسی نمونه های فلزی به کار می روند؛ انجام این آزمون ها نسبتا آسان است و نیازی به نمونه های ماشینکاری شده ندارد. نتایج آزمون سختی  شاخصی از استحکام فلز ها به دست می دهد. به علاوه روش مناسبی برای بررسی میزان تاثیرات عملیات حرارتی