Anahtar Fark – Sertlik ve Tokluk
Sertlik ve Dayanıklılık, bazı standart sözlüklere göre iki kelime eşanlamlı olsa da, malzeme bilimi çalışmalarında aralarında önemli bir fark vardır. Genel olarak katı bir malzeme, üzerine uygulanan kuvvete bağlı olarak üç tür değişiklik gösterir; elastik değişiklikler, plastik değişiklikler ve kesir. Katı bir malzeme için sertlik ve tokluk değerleri elastisite, plastisite ve fraksiyona bağlıdır. Sertlik ve tokluk arasındaki temel fark, malzemelerin bu iki özelliğinin ters bir ilişkiye sahip olmasıdır. Belirli bir katı malzeme için; sertlik arttıkça tokluk azalır. Sertlik, bir malzemenin kalıcı deformasyona karşı direncinin bir ölçüsüdür. Tokluk, katı bir malzemenin kırılmadan önce ne kadar deformasyona uğrayabileceğinin bir ölçüsüdür. Bu nedenle, sertlik ve tokluğun ters bir ilişkiye sahip olduğu söylenebilir. Belirli bir katı için; tokluk azaldıkça sertlik artar.
Sertlik nedir?
Sertlik, bir malzemenin plastik deformasyona karşı direncinin bir ölçüsüdür. Bu özellik kuvvetle yakından ilgilidir; bir malzemenin çizilmeye, aşınmaya, girintiye veya penetrasyona direnme yeteneği. Yaygın olarak kullanılan sert malzemeler; seramik, beton ve bazı metaller.
Elmas, dünyadaki en sert doğal malzemedir.
Tokluk Nedir?
Tokluk, bir malzemenin kırılmadan önce ne kadar deformasyona uğrayabileceğinin bir ölçüsüdür. Diğer bir deyişle hem plastik hem de elastik deformasyonlara dayanma yeteneğidir. Bu malzeme kalitesi, yapısal ve makine parçalarının şok ve titreşime dayanabilmesi için çok önemlidir. Sert malzemenin bazı örnekleri manganez, dövme demir ve yumuşak çeliktir. Örneğin, yumuşak bir çelik parçaya ve bir bardağa ani bir yük uygularsak, çelik malzeme kırılmadan önce camdan daha fazla enerji emecektir. Bu nedenle yumuşak çelik malzemenin cam malzemeden çok daha sert olduğu söylenir.
Manganez
Sertlik ve Tokluk arasındaki fark nedir?
Sertlik ve Tokluğun Tanımı
Sertlik: Sertlik, bir sıkıştırma kuvveti uygulandığında katı bir malzemenin kalıcı şekil değişikliklerine ne kadar dayanıklı olduğunu ölçen bir parametredir. Sert malzemeler genellikle güçlü moleküller arası kuvvetlere sahiptir. Bu nedenle şekillerini kalıcı olarak değiştirmeden dış kuvvetlere dayanabilirler.
Bir kuvvet altındaki katı maddelerin karmaşık davranışını anlamak için birkaç sertlik ölçümü vardır. Bunlar çizik sertliği, girinti sertliği ve geri tepme sertliğidir.
Tokluk: Malzeme bilimi ve metalurjide tokluk, bir malzemenin kırılmadan plastik olarak deforme olmak için enerjiyi emme yeteneği olarak tanımlanır. Ayrıca, stres altında kırılmadan önce plastik olarak deforme olmaya karşı direnç olduğu söylenir. Bazen, bir malzemenin kırılmadan emebileceği birim hacim başına enerji olarak tanımlanır.
SI birimleri=metreküp başına joule (J m−3)
Sertlik ve Tokluk Özellikleri ve Örnekleri
Sertlik: Sert bir malzeme yumuşak bir malzemeyi çizebilir. Sertlik, süneklik, elastik sertlik, plastisite, gerinim, mukavemet, tokluk ve viskozite gibi diğer malzeme özelliklerine bağlıdır. Elmas, dünyadaki en sert doğal malzemedir. Sert malzemelerin diğer örnekleri seramik, beton ve bazı metallerdir.
Tokluk: Sert malzeme büyük miktarda enerjiyi kırılmadan emebilir; bu nedenle sert malzemeler bir güç ve süneklik dengesi gerektirir. Gevrek malzemeler tokluk için daha düşük bir değere sahiptir. Manganez, dövme demir ve yumuşak çelik malzemeler sert malzemeler olarak kabul edilir.
Sertlik ve Tokluk Testleri
Sertlik: Çizilme sertliğini, girinti sertliğini ve geri tepme sertliğini ölçmek için üç ana sertlik değeri türü üç farklı şekilde ölçülür.
| Tür | Ölçüler / aletler |
| Çizilme sertliği | Sklerometre – Mohs ölçeği ve cep sertlik test cihazı |
| Girinti sertliği | Rockwell, Vickers, Shore ve Brinell ölçeği |
| Geri tepme sertliği | Skleroskop |
Tokluk: Bir katı malzemenin tokluk değerini ölçmenin basit yolu, malzemeyi kırmak için gereken enerjiyi ölçmektir. Bu, bir makine çentiği ile sabit bir boyut olan küçük bir malzeme numunesi gerektirir. Bu yöntem tüm malzemeler için kullanılamaz, ancak basınca maruz kalan ürünlerde kullanılan malzemeleri sıralamak için kullanışlıdır. (genellikle metaller).
Image Nezaket: “Diamonds”, Swamibu (CC BY 2.0) aracılığıyla Commons aracılığıyla “Mangan 1-crop”, Tomiahndorf – Mangan 1.jpg.(CC BY-SA 3.0) Commons aracılığıyla “Stres-strain1”, Moondoggy – [1]. (CC BY-SA 3.0) Commons aracılığıyla
