Sleutelverskil – Hardheid vs Taaiheid
Hardheid en Taaiheid, hoewel die twee woorde sinonieme is volgens sommige standaardwoordeboeke, is daar 'n sleutelverskil tussen hulle in die studie van materiële wetenskap. Oor die algemeen vertoon 'n soliede materiaal, afhangende van die krag wat daarop toegepas word, drie tipes veranderinge; elastiese veranderinge, plastiese veranderinge en breuk. Vir 'n soliede materiaal hang die waardes van hardheid en taaiheid af van die elastisiteit, plastisiteit en breuk. Die belangrikste verskil tussen hardheid en taaiheid is dat hierdie twee eienskappe van materiale 'n omgekeerde verhouding het. Vir 'n bepaalde soliede materiaal; soos hardheid toeneem, neem taaiheid af. Hardheid is 'n maatstaf van 'n materiaal se weerstand teen permanente vervorming. Taaiheid is 'n maatstaf van hoeveel vervorming 'n soliede materiaal kan ondergaan voordat dit breek. Daarom kan gesê word dat hardheid en taaiheid 'n omgekeerde verhouding het. Vir 'n bepaalde vaste stof; hardheid neem toe soos taaiheid afneem.
Wat is hardheid?
Hardheid is 'n maatstaf van 'n materiaal se weerstand teen plastiese vervorming. Hierdie eienskap is nou verwant aan die sterkte; die vermoë van 'n materiaal om krap, skuur, inkeping of penetrasie te weerstaan. Die algemene harde materiale is; keramiek, beton en sommige metale.
Diamant is die hardste natuurlike materiaal op die aarde.
Wat is taaiheid?
Taaiheid is 'n maatstaf van hoeveel vervorming 'n materiaal kan ondergaan voordat dit breek. Met ander woorde, dit is die vermoë om beide plastiese en elastiese vervormings te weerstaan. Hierdie materiaalkwaliteit is baie belangrik vir strukturele en masjienonderdele om skok en vibrasie te verduur. Enkele voorbeelde van taai materiaal is mangaan, yster en sagte staal. As ons byvoorbeeld 'n skielike las op 'n sagte staalstuk en 'n glas toepas, sal die staalmateriaal meer energie absorbeer as die glas voordat dit breek. Daarom word gesê dat sagte staalmateriaal baie taaier is as glasmateriaal.
Mangaan
Wat is die verskil tussen hardheid en taaiheid?
Definisie van hardheid en taaiheid
Hardheid: Hardheid is 'n parameter wat meet hoe bestand 'n soliede materiaal is teen permanente vormveranderinge wanneer 'n drukkrag toegepas word. Harde materiale het gewoonlik sterk intermolekulêre kragte. Daarom kan hulle eksterne kragte weerstaan sonder om hul vorm permanent te verander.
Daar is verskeie metings van hardheid om die komplekse gedrag van vaste stowwe onder 'n krag te verstaan. Hulle is kraphardheid, inkepingshardheid en terugslaghardheid.
Taaiheid: In materiaalwetenskap en metallurgie word taaiheid beskryf as die vermoë van 'n materiaal om energie te absorbeer om plasties te vervorm sonder om te breek. Daar word ook gesê dat dit die weerstand teen plastiese vervorming is, voordat dit breek wanneer dit gestres word. Soms word dit gedefinieer as die energie per eenheid volume wat 'n materiaal kan absorbeer sonder om te breek.
SI-eenhede=joule per kubieke meter (J m−3)
Eienskappe en voorbeelde van hardheid en taaiheid
Hardheid: 'n Harde materiaal kan 'n sagte materiaal krap. Hardheid hang af van ander materiaal eienskappe soos rekbaarheid, elastiese styfheid, plastisiteit, rek, sterkte, taaiheid en viskositeit. Diamant is die hardste natuurlike materiaal op aarde. Die ander voorbeelde van harde materiale is keramiek, beton en sommige metale.
Taaiheid: taai materiaal kan groot hoeveelhede energie absorbeer sonder om te breek; daarom vereis taai materiale 'n balans van sterkte en rekbaarheid. Bros materiale het 'n laer waarde vir taaiheid. Mangaan-, yster- en sagte staalmateriale word as taai materiale beskou.
Hardheids- en taaiheidstoetse
Hardheid: Drie hooftipes hardheidwaardes word op drie verskillende maniere gemeet om kraphardheid, inkepingshardheid en terugslaghardheid te meet.
| Typ | Sale van metings / instrumente |
| Krashardheid | Sklerometer – Mohs-skaal en sakhardheidtoetser |
| Inkeping hardheid | Rockwell-, Vickers-, Shore- en Brinell-skaal |
| Rebound hardheid | Skleroskoop |
Taaiheid: Die eenvoudige manier om die taaiheidswaarde van 'n soliede materiaal te meet, is net om die energie te meet wat nodig is om die materiaal te breek. Dit vereis 'n klein monster van die materiaal, 'n vaste grootte met 'n masjien se kerf. Hierdie metode kan nie vir alle materiale gebruik word nie, maar nuttig om materiaal te rangskik wat gebruik word in produkte wat onder druk ondergaan. (gewoonlik metale).
Beeld met vergunning: “Diamonds” deur Swamibu (CC BY 2.0) via Commons “Mangan 1-crop” deur Tomihahndorf – Mangan 1.jpg.(CC BY-SA 3.0) via Commons “Stress-strain1” deur Moondoggy – [1]. (CC BY-SA 3.0) via Commons
