para esta pergunta: “Qual é a diferença entre resistência, dureza e tenacidade nos materiais?” Eu pesquisei e encontrei as seguintes definições
Força se refere à resistência à deformação e também a uma grande faixa elástica. Na região elástica da relação tensão-deformação, a relação é descrita por uma função linear, tal que σ = E ϵ, onde σ é a tensão, E é o módulo elástico e ϵ é a deformação.
A tenacidade é a resistência à falha ou propagação de fissuras. É algo relacionado à força. Materiais muito fortes terão baixa tenacidade, ou seja, baixa tolerância a falhas ou defeitos, ou seja, trincas incipientes.
Referência https://www.physicsforums.com/threads/difference-between-toughness-and-strength.67220/
Não entendo essas definições. Não é deformação e falha? A resistência, a resistência e a dureza são ambas capazes de resistir a forças externas?
Comentários
- Você pode encontrar esta excelente comparação útil.
- A dureza é medida pela quantidade de penetração de uma força padrão.
Resposta
Resistência = Capacidade de um material de suportar uma carga aplicada. Existem várias medidas diferentes de força. Duas medidas comuns são a capacidade de suportar uma carga sem deformação plástica (resistência ao escoamento) ou sem falha (resistência final). No esboço abaixo, o Material 1 tem maior resistência do que o Material 2. Ele pode suportar mais carga antes de se deformar plasticamente e antes de falhar.
Resistência = Capacidade de um material de absorver energia sem fratura. Em uma curva tensão-deformação, a área sob a curva é frequentemente considerada uma medida de tenacidade. No esboço abaixo, o Material 2 tem maior tenacidade do que o Material 1. (Eu deveria tê-los desenhado para serem mais obviamente diferentes, mas digamos que a área sob a curva do Material 2 seja maior do que a área sob a curva do Material 1.) O material 2 pode ter uma resistência mais baixa do que o material 1, mas é capaz de absorver mais energia total antes da falha.
Dureza = capacidade de um material de resistir à deformação plástica.
Observe que o esboço reflete duas curvas materiais hipotéticas (imaginárias). Muitos outros perfis de curva de tensão-deformação são possíveis. Observe também que a descrição de tenacidade apresentada aqui é baseada na tenacidade geral do material, que é apenas uma forma de avaliar a tenacidade. Também há resistência ao impacto, resistência ao entalhe e resistência à fratura (o centro de recursos NDT oferece uma discussão introdutória de cada um), mas essas medidas quantitativas de resistência estão fora da minha experiência pessoal portanto, não vou tentar comentar sobre eles.
Comentários
- Eu ' acrescentarei que a resistência e a tenacidade podem ser diferentes dependendo da direção ou plano de carregando. Alguns materiais são mais fortes na compressão do que na tração (concreto). A dureza é geralmente medida na superfície tentando fazer um arranhão ou entalhe com outro material (uma rocha mais dura é capaz de arranhar uma rocha mais macia)
- Eu quero saber como você fez esse gráfico doce.
- @geekly é desenhado usando um iPad pro, um lápis apple e o aplicativo Autodesk Sketchbook
- Para saber mais sobre a resistência, veja o LEFM na Wikipedia (mecânica de fratura elástica linear). A referência original está incorreta; Materiais de resistência muito alta também podem ter alta tenacidade.
- @ blacksmith37 O esboço não dizia nada sobre valores absolutos de tenacidade ou pretendia sugerir materiais de maior resistência sempre têm menor tenacidade relativa para materiais de menor resistência. A intenção era meramente ser uma ilustração hipotética. Mostra duas curvas materiais possíveis (imaginárias). É claro que muitas outras curvas tensão-deformação são possíveis. Posso editar a resposta para incluir esse esclarecimento.
Resposta
A dureza é a medida da resistência de um material a arranhar, como se fosse difícil fazer um furo ou lixar. Ou diamante que pode cortar muitas superfícies, mas é difícil de cortar.
A tenacidade é a capacidade do material de resistir a rachaduras ou quebrar sob estresse.
A resistência é a capacidade do material de suportar grande tensão ou compressão ou outras forças. Como um cabo de aço que pode suportar grande tensão.
Essas propriedades se sobrepõem em certas funcionalidades.
Eu adicionei um diagrama que esclarece isso mais.
E este é o link do site para o site.
Comentários
- Sua definição de resistência parece mais com a de tenacidade à fratura . Eles ' são parâmetros diferentes!
Resposta
- Força = Tensão necessária para produzir a falha. É frequentemente usado para determinar quanta força um objeto pode suportar sem quebrar, mas existem muitas medidas de resistência.
- Dureza = Força / Área. Quanto maior for a área produzida por uma determinada força, menor será a dureza. Pode ser correlacionado, mas não é o mesmo que força.
- Resistência = Energia necessária para formar uma fissura. Cerâmica tem baixa tenacidade porque rachaduras se formam facilmente.