voor deze vraag: “Wat is het verschil tussen sterkte, hardheid en taaiheid in materialen?” ik heb de volgende definities gezocht en gevonden
Sterkte verwijst naar weerstand tegen vervorming, en ook naar een groot elastisch bereik. In het elastische gebied van de spanning-rekrelatie wordt de relatie beschreven door een lineaire functie, zodat σ = E ϵ, waarbij σ de spanning is, E de elastische modulus en ϵ de rek.
Taaiheid is de weerstand tegen bezwijken of scheurvorming. Het is enigszins gerelateerd aan kracht. Zeer sterke materialen hebben een lage taaiheid, dwz lage tolerantie voor gebreken of defecten, dwz beginnende scheuren.
Referentie https://www.physicsforums.com/threads/difference-between-toughness-and-strength.67220/
Ik begrijp die definities niet. Zijn vervorming en mislukking niet één? Zijn taaiheid, sterkte en hardheid beide het vermogen om externe krachten te weerstaan?
Opmerkingen
- Misschien vindt u deze uitstekende vergelijking nuttig.
- Hardheid wordt gemeten door de mate van penetratie van een standaardkracht.
Antwoord
Sterkte = Vermogen van een materiaal om een uitgeoefende belasting te weerstaan. Er zijn verschillende krachtmetingen. Twee veel voorkomende maatregelen zijn het vermogen om een belasting te weerstaan zonder plastische vervorming (vloeigrens) of zonder bezwijken (ultieme sterkte). In de onderstaande schets heeft materiaal 1 een hogere sterkte dan materiaal 2. Het kan meer belasting dragen zowel voordat het plastisch vervormt als voordat het stuk gaat.
Taaiheid = Vermogen van een materiaal om energie te absorberen zonder te breken. In een spanning-rekcurve wordt het oppervlak onder de curve vaak beschouwd als een maat voor taaiheid. In de onderstaande schets heeft materiaal 2 een hogere taaiheid dan materiaal 1. (ik had ze moeten tekenen om duidelijker van elkaar te verschillen, maar laten we zeggen dat het oppervlak onder de curve van materiaal 2 groter is dan het oppervlak onder de curve van materiaal 1.) Materiaal 2 kan een lagere sterkte hebben dan materiaal 1, maar het kan meer totale energie absorberen voordat het stuk gaat.
Hardheid = het vermogen van een materiaal om plastische vervorming te weerstaan.
Merk op dat de sketch weerspiegelt twee hypothetische (denkbeeldige) materiaalcurves. Er zijn vele andere spannings-rekcurveprofielen mogelijk. Merk ook op dat de hier gepresenteerde beschrijving van taaiheid is gebaseerd op algemene materiaaltaaiheid, wat slechts één manier is om taaiheid te beoordelen. Er is ook slagvastheid, kerftaaiheid en breuktaaiheid (het NDT-informatiecentrum biedt een inleidende bespreking van elk), maar deze kwantitatieve taaiheidsmetingen vallen buiten mijn persoonlijke ervaring dus ik zal niet proberen er commentaar op te geven.
Opmerkingen
- Ik ' zal toevoegen dat sterkte en taaiheid kunnen verschillen, afhankelijk van de richting of het vlak van bezig met laden. Sommige materialen zijn sterker in compressie dan spanning (beton). Hardheid wordt meestal gemeten aan de oppervlakte door te proberen een kras of inkeping te maken met een ander materiaal (een hardere steen kan een zachtere steen krassen).
- Ik wil weten hoe je die mooie kaart hebt gemaakt.
- @geekly het is getekend met een iPad pro, appelpotlood en de Autodesk Sketchbook-app.
- Voor meer informatie over taaiheid, kijk naar LEFM op Wikipedia (mechanica voor lineaire elastische breuken). De oorspronkelijke referentie is onjuist; Materialen met een zeer hoge sterkte kunnen ook een hoge taaiheid hebben.
- @ blacksmith37 De schets zei niets over absolute waarden van taaiheid of de bedoeling om materialen met een hogere sterkte te suggereren altijd hebben een lagere taaiheid ten opzichte van aan materialen met een lagere sterkte. Het was slechts bedoeld als een hypothetische illustratie. Het toont twee mogelijke (denkbeeldige) materiaalcurves. Uiteraard zijn vele andere spanning-rekcurves mogelijk. Ik kan het antwoord bewerken om die verduidelijking op te nemen.
Antwoord
Hardheid is de maat voor een materiële weerstand tegen krassen, alsof het moeilijk is om een gat in te boren, of moeilijk te schuren. Of diamant die veel oppervlakken kan snijden, maar moeilijk te snijden is.
Taaiheid is het vermogen van materiaal om barsten of breken onder spanning.
Sterkte is het vermogen van materiaal om grote trek-, druk- of andere krachten te weerstaan. Zoals een staalkabel die grote spanning kan dragen.
Deze eigenschappen overlappen elkaar bij bepaalde functionaliteiten.
Ik heb een diagram toegevoegd dat dit meer verduidelijkt.
En dit is een link naar de site naar de site.
Reacties
- Uw definitie van taaiheid klinkt meer als die van breuktaaiheid . Ze ' zijn verschillende parameters!
Antwoord
- Sterkte = spanning die nodig is om falen te veroorzaken. Het wordt vaak gebruikt om te bepalen hoeveel kracht een object kan hebben zonder te breken, maar er zijn veel maten voor sterkte.
- Hardheid = Kracht / Oppervlakte. Hoe groter het oppervlak dat door een bepaalde kracht wordt geproduceerd, hoe lager de hardheid. Het kan worden gecorreleerd met, maar is niet hetzelfde als sterkte.
- Taaiheid = energie die nodig is om een scheur te vormen. Keramiek heeft een lage taaiheid omdat er gemakkelijk scheuren ontstaan.