Nøgleforskel – hårdhed vs. sejhed
Hårdhed og sejhed, selvom de to ord er synonymer ifølge nogle standardordbøger, er der en væsentlig forskel mellem dem i studiet af materialevidenskab. Generelt udviser et fast materiale, afhængigt af den kraft, der påføres det, tre typer ændringer; elastiske ændringer, plastiske ændringer og fraktion. For et fast materiale afhænger hårdheds- og sejhedsværdierne af elasticiteten, plasticiteten og fraktionen. Den vigtigste forskel mellem hårdhed og sejhed er, at disse to materialers egenskaber har et omvendt forhold. For et bestemt fast materiale; som hårdhed øges, sejhed falder. Hårdhed er et mål for et materiales modstand mod permanent deformation. Sejhed er et mål for, hvor meget deformation et fast materiale kan undergå før brud. Derfor kan man sige, at hårdhed og sejhed har et omvendt forhold. For et bestemt fast stof; hårdheden øges, når sejheden falder.
Hvad er hårdhed?
Hårdhed er et mål for et materiales modstand mod plastisk deformation. Denne egenskab er tæt forbundet med styrken; et materiales evne til at modstå ridser, slid, fordybninger eller gennemtrængning. De almindelige hårde materialer er; keramik, beton og nogle metaller.
Diamant er det hårdeste naturmateriale på jorden.
Hvad er sejhed?
Sejhed er et mål for, hvor meget deformation et materiale kan gennemgå før brud. Det er med andre ord evnen til at modstå både plastiske og elastiske deformationer. Denne materialekvalitet er meget vigtig for, at struktur- og maskindele kan modstå stød og vibrationer. Nogle eksempler på hårdt materiale er mangan, smedejern og blødt stål. For eksempel, hvis vi påfører en pludselig belastning på et blødt stålstykke og et glas, vil stålmaterialet absorbere mere energi end glasset, før det går i stykker. Derfor siges blødt stålmateriale at være meget hårdere end glasmateriale.
Mangan
Hvad er forskellen mellem hårdhed og sejhed?
Definition af hårdhed og sejhed
Hårdhed: Hårdhed er en parameter, der måler, hvor modstandsdygtigt et fast materiale er over for permanente formændringer, når der påføres en trykkraft. Hårde materialer har norm alt stærke intermolekylære kræfter. Derfor kan de modstå ydre kræfter uden at ændre deres form permanent.
Der er flere målinger af hårdhed for at forstå den komplekse opførsel af faste stoffer under en kraft. De er ridsehårdhed, fordybningshårdhed og rebound-hårdhed.
Sejhed: I materialevidenskab og metallurgi beskrives sejhed som et materiales evne til at absorbere energi for at deformere plastisk uden at gå i stykker. Det siges også at være modstanden mod at deformere plastisk, før det går i stykker ved stress. Nogle gange defineres det som den energi pr. volumenenhed, som et materiale kan absorbere uden at briste.
SI-enheder=joule pr. kubikmeter (J m−3)
Egenskaber og eksempler på hårdhed og sejhed
Hårdhed: Et hårdt materiale kan ridse et blødt materiale. Hårdhed afhænger af andre materialeegenskaber såsom duktilitet, elastisk stivhed, plasticitet, tøjning, styrke, sejhed og viskositet. Diamant er det hårdeste naturmateriale på jorden. De andre eksempler på hårde materialer er keramik, beton og nogle metaller.
Sejhed: Hårdt materiale kan absorbere store mængder energi uden at gå i stykker; derfor kræver hårde materialer en balance mellem styrke og duktilitet. Skøre materialer har en lavere værdi for sejhed. Mangan, smedejern og blødt stålmaterialer betragtes som hårde materialer.
Hårdheds- og sejhedstest
Hårdhed: Tre hovedtyper af hårdhedsværdier måles på tre forskellige måder for at måle ridsehårdhed, fordybningshårdhed og rebound-hårdhed.
Type | Skalaer for målinger/instrumenter |
Ridshårdhed | Sklerometer – Mohs-skala- og lommehårdhedstester |
Indrykningshårdhed | Rockwell, Vickers, Shore og Brinell skala |
Rebound hårdhed | Skleroskop |
Sejhed: Den enkle måde at måle et solidt materiales sejhedsværdi på er blot at måle den nødvendige energi for at bryde materialet. Dette kræver en lille prøve af materialet, en fast størrelse med en maskinkærv. Denne metode kan ikke bruges til alle materialer, men nyttig til at rangordne materialer, der bruges i produkter, der udsættes for tryk. (generelt metaller).
Billede høflighed: “Diamonds” af Swamibu (CC BY 2.0) via Commons “Mangan 1-crop” af Tomihahndorf – Mangan 1.jpg.(CC BY-SA 3.0) via Commons “Stress-strain1” af Moondoggy – [1]. (CC BY-SA 3.0) via Commons