خانم شجاعی چهارشنبه 14 آبان 1393 07:57 ب.ظ نظرات ()

در بسیاری از فرهنگ‌های لغت سختی را اینگونه تعریف کرده‌اند : ((سختی یک ماده عبارتست از ظرفیت نسبی آن در مقابل نفوذ و خراش برداشتن و یا بر عکس ایجاد خراش و نفوذ ماده دیگر.)) چنین تعریفی تا حدود زیادی مبهم است. برای مثال فولاد و شیشه هر دو به عنوان سنگ فرش در پیاده‌ روها مصرف می‌شود و مقاومت سایش آنها کاملا مشهور است. بنابراین، بنا به تعریف فوق سختی آنها یکسان باشد. چنانکه می‌دانیم شیشه می‌تواند روی فولاد خراش ایجاد کند، بنابراین در تقسیم‌بندی مواد از نظر سختی،  شیشه بالاتر از فولاد قرار می‌گیرد، با این حال فولاد می‌تواند شیشه را بشکند.

بنابراین با در نظر گرفتن توانایی شکستن مواد دیگر، فولاد باید سخت تر از شیشه باشد. نتیجة کلی اینکه نمی‌توان سختی را بر اساس خواص متعدد ارزیابی نمود، بلکه باید خاصیت مشخصی را مورد توجه قرار دهیم.

مشکل تعیین سختی از همان ابتدا وجود داشت و امروزه نیز وجود دارد. در‌ حال حاضر در متالوژی آلیاژهای آهنی و غیر آهنی سختی بر اساس دو روش زیر اندازه‌گیری می‌شود.

1-  در شرایط ساکن با اعمال نیروی استاندارد ساچمه‌ ای با شکل و ابعاد مشخص به داخل نمونه مورد آزمایش نفوذ می‌کند. مقاومت آلیاژ در مقابل نفوذ که با توجه به عمق نفوذ سنجیده می‌شود معیار سختی می‌باشد.

2-   چکشی که در آن ساچمه‌ ای جایگزین شده است در شرایط سقوط آزاد از ارتفاع مشخص روی نمونه افتاده می‌شود. ارتفاع برگشتی چکش معیار سختی می‌باشد.

 

تاریخچه آزمایش سختی

شواهد نشان می‌دهد سختی سنجی اولیه در سال 1772 شروع شد. در آن زمان ریومر (Reaumur  ) فشردن لبه‌های شمشال منشوری نسبت به هم را پیشنهاد کرد.

روشهای ابتدایی ارزیابی سختی فلزات :

(a) تعیین سختی مقایسه‌ای با روش ریومر: در این روش لبه دو نمونه فلزی منشوری شکل نسبت به هم فشرده می‌شود. 

(b) روش سختی فوپل: در این روش دو نمونه نیمه استوانه‌ای شکل فلزی نسبت به هم فشرده شده و اندازة سطح تماس پهن شده تعیین می‌گردد، این تکنیک برای سختی سنجی گرم نیز به‌کار رفته است. در این روش نیروی اعمال شده بر هر دو شمسال مساوی بود و به این ترتیب می‌شد سختی دو قطعه فلزی را مستقیماً با همدیگر مقایسه کرد.

در سال 1897 فوپل: (Foeppl) بجای شمشالهای منشوری از دو نیم استوانه استفاده کرد. وی نسبت سطح پهن شده به نیروی وارده را معیار سختی معرفی نمود.

چند سال بعد برینل (Brinell) روش معروف خود را ارائه داد. در این روش در اثر نیروی وارده گلوله یا ساچمه فولادی سخت به سطح نمونه نفوذ می‌کند. نسبت سطح اثر نفوذ به نیروی اعمال شده معیار سختی می‌باشد، با استفاده از انواع ساچمه‌ها و اعمال نیرو‌های متفاوت می‌توان دامنه سختی قابل اندازه‌گیری را توسعه داد.

 برای خواندن باقی متن بر روی ادامه مطلب کلیک کنید.