הבדל מפתח – קשיות לעומת קשיחות
קשיחות וקשיחות, למרות ששתי המילים הן מילים נרדפות לפי כמה מילונים סטנדרטיים, יש הבדל מרכזי ביניהן בחקר מדעי החומר. באופן כללי, חומר מוצק, בהתאם לכוח המופעל עליו, מציג שלושה סוגים של שינויים; שינויים אלסטיים, שינויים פלסטיים ושבר. עבור חומר מוצק, ערכי הקשיות והקשיחות תלויים בגמישות, בגמישות ובשבר. ההבדל העיקרי בין קשיות וקשיחות הוא שלשתי התכונות הללו של חומרים יש קשר הפוך. עבור חומר מוצק מסוים; ככל שהקשיחות עולה, הקשיחות פוחתת.קשיות היא מדד לעמידות החומר בפני עיוות קבוע. קשיחות היא מדד לכמה דפורמציה חומר מוצק יכול לעבור לפני שבירה. לכן, ניתן לומר שלקשיחות וקשיחות יש קשר הפוך. עבור מוצק מסוים; הקשיות גדלה ככל שהקשיחות פוחתת.
מה זה קשיות?
קשיות היא מדד לעמידות של חומר בפני דפורמציה פלסטית. תכונה זו קשורה קשר הדוק לחוזק; היכולת של חומר להתנגד לשריטות, שחיקה, חדירה או חדירה. החומרים הקשים הנפוצים הם; קרמיקה, בטון וכמה מתכות.
יהלום הוא החומר הטבעי הקשה ביותר על פני כדור הארץ.
מה זה קשיחות?
קשיחות היא מדד לכמה דפורמציה חומר יכול לעבור לפני שבר. במילים אחרות, זוהי היכולת לעמוד בעיוותים פלסטיים ואלסטיים כאחד. איכות חומר זו חשובה מאוד עבור חלקי מבנה ומכונה כדי לסבול זעזועים ורעידות. כמה דוגמאות לחומרים קשים הם מנגן, ברזל יצוק ופלדה עדינה. לדוגמה, אם נפעיל עומס פתאומי על חתיכת פלדה עדינה וזכוכית, חומר הפלדה יספוג יותר אנרגיה מהזכוכית לפני שהוא נשבר. לכן, אומרים שחומר פלדה עדינה הוא הרבה יותר קשיח מחומר זכוכית.
מנגן
מה ההבדל בין קשיות וקשיחות?
הגדרה של קשיות וקשיחות
קשיות: קשיות היא פרמטר שמודד עד כמה חומר מוצק עמיד בפני שינויי צורה קבועים כאשר מופעל כוח דחיסה. לחומרים קשים יש בדרך כלל כוחות בין-מולקולריים חזקים. לכן, הם יכולים לעמוד בכוחות חיצוניים מבלי לשנות את צורתם לצמיתות.
ישנן מספר מדידות של קשיות, כדי להבין את ההתנהגות המורכבת של חומר מוצק תחת כוח. הם קשיות שריטות, קשיות חריצים וקשיות ריבאונד.
קשיחות: במדעי החומר והמטלורגיה, קשיחות מתוארת כיכולתו של חומר לספוג אנרגיה לעיוות פלסטי מבלי להישבר. זה גם אמר להיות ההתנגדות לעיוות פלסטי, לפני שבירה בעת לחץ. לפעמים, זה מוגדר כאנרגיה ליחידת נפח שחומר יכול לספוג מבלי להיקרע.
SI יחידות=ג'אול למטר מעוקב (J m−3)
מאפיינים ודוגמאות של קשיות וקשיחות
קשיות: חומר קשיח יכול לשרוט חומר רך. קשיות תלויה בתכונות חומר אחרות כגון משיכות, קשיחות אלסטית, פלסטיות, מתח, חוזק, קשיחות וצמיגות. יהלום הוא החומר הטבעי הקשה ביותר על פני כדור הארץ. הדוגמאות האחרות לחומרים קשים הן קרמיקה, בטון וכמה מתכות.
קשיחות: חומר קשיח יכול לספוג כמויות גדולות של אנרגיה מבלי להישבר; לכן חומרים קשים דורשים איזון של חוזק וגמישות. לחומרים שבירים יש ערך נמוך יותר לקשיחות. מנגן, ברזל יצוק וחומרי פלדה עדינה נחשבים לחומרים קשים.
מבחני קשיות וקשיחות
Hardness: שלושה סוגים עיקריים של ערכי קשיות נמדדים בשלוש דרכים שונות למדידת קשיות שריטות, קשיות הזחה וקשיות ריבאונד.
| סוג | סולמות של מדידות / מכשירים |
| קשיות שריטות | Sclerometer – בודק קנה המידה של Mohs ובודק קשיות הכיס |
| קשיות הזחה | קנה המידה של רוקוול, ויקרס, שור וברינל |
| קשיות ריבאונד | סקלרוסקופ |
קשיחות: הדרך הפשוטה למדידת ערך הקשיחות של חומר מוצק היא רק מדידת האנרגיה הדרושה כדי לשבור את החומר. זה דורש דגימה קטנה של החומר, גודל קבוע עם חריץ של מכונה. לא ניתן להשתמש בשיטה זו לכל החומרים, אך שימושי לדירוג חומרים המשמשים במוצרים שעוברים לחץ. (בדרך כלל מתכות).
תמונה באדיבות: "Diamonds" מאת Swamibu (CC BY 2.0) דרך Commons "Mangan 1-crop" מאת Tomihahndorf – Mangan 1.jpg.(CC BY-SA 3.0) דרך Commons "Stress-strain1" מאת Moondoggy – [1]. (CC BY-SA 3.0) דרך Commons
