الفرق الرئيسي - الصلابة مقابل المتانة
الصلابة والمتانة ، على الرغم من أن الكلمتين مترادفتان وفقًا لبعض القواميس القياسية ، إلا أن هناك فرقًا رئيسيًا بينهما في دراسة علم المواد. بشكل عام ، تُظهر المادة الصلبة ، اعتمادًا على القوة المطبقة عليها ، ثلاثة أنواع من التغييرات ؛ التغييرات المرنة والتغيرات البلاستيكية والكسر. بالنسبة للمواد الصلبة ، تعتمد قيم الصلابة والصلابة على المرونة واللدونة والكسر. الفرق الرئيسي بين الصلابة والمتانة هو أن هاتين الخاصيتين للمواد لهما علاقة عكسية. بالنسبة لمادة صلبة معينة ؛ مع زيادة الصلابة ، تقل المتانة.الصلابة هي مقياس لمقاومة المادة للتشوه الدائم. المتانة هي مقياس لمقدار التشوه الذي يمكن أن تتعرض له مادة صلبة قبل التصدع. لذلك يمكن القول أن الصلابة والصلابة لهما علاقة عكسية. للحصول على مادة صلبة معينة ؛ تزداد الصلابة مع انخفاض المتانة.
ما هي الصلابة؟
الصلابة هي مقياس لمقاومة المادة لتشوه البلاستيك. ترتبط هذه الخاصية ارتباطًا وثيقًا بالقوة ؛ قدرة المادة على مقاومة الخدش أو التآكل أو الثقب أو الاختراق. المواد الصلبة الشائعة هي ؛ السيراميك والخرسانة وبعض المعادن.
الماس هو أقسى مادة طبيعية على وجه الأرض.
ما هي المتانة؟
المتانة هي مقياس لمقدار التشوه الذي يمكن أن تتعرض له المادة قبل الكسر. بمعنى آخر ، إنها القدرة على تحمل كل من التشوهات البلاستيكية والمرنة. تعد جودة المواد هذه مهمة جدًا للأجزاء الهيكلية والآلية لتحمل الصدمات والاهتزازات. بعض الأمثلة على المواد الصلبة هي المنغنيز والحديد المطاوع والفولاذ الطري. على سبيل المثال ، إذا قمنا بتطبيق حمولة مفاجئة على قطعة فولاذية خفيفة وزجاج ، فإن المادة الفولاذية تمتص طاقة أكبر من الزجاج قبل أن يتكسر. لذلك ، يقال إن مادة الفولاذ الطري أقوى بكثير من مادة الزجاج.
المنغنيز
ما الفرق بين الصلابة والمتانة؟
تعريف الصلابة والمتانة
الصلابة: الصلابة هي معلمة تقيس مدى مقاومة مادة صلبة لتغير شكلها الدائم عند تطبيق قوة انضغاطية. المواد الصلبة عادة ما يكون لها قوى قوية بين الجزيئات. لذلك يمكنهم تحمل القوى الخارجية دون تغيير شكلهم بشكل دائم.
هناك عدة قياسات للصلابة ، لفهم السلوك المعقد للأشياء الصلبة تحت القوة. إنها صلابة الخدش ، صلابة المسافة البادئة ، والصلابة الارتدادية.
المتانة: في علم المواد وعلم المعادن ، توصف الصلابة بأنها قدرة مادة ما على امتصاص الطاقة للتشوه اللدن دون التصدع. ويقال أيضًا أنها مقاومة للتشوه اللدن ، قبل أن تتكسر عند الضغط عليها. في بعض الأحيان ، يتم تعريفها على أنها الطاقة لكل وحدة حجم التي يمكن للمادة أن تمتصها دون تمزق.
وحدات SI=جول لكل متر مكعب (J m−3)
خصائص وأمثلة للصلابة والمتانة
الصلابة: يمكن للمادة الصلبة أن تخدش مادة ناعمة. تعتمد الصلابة على خصائص المواد الأخرى مثل اللدونة والصلابة المرنة واللدونة والانفعال والقوة والمتانة واللزوجة. الماس هو أقسى مادة طبيعية على وجه الأرض. ومن الأمثلة الأخرى على المواد الصلبة السيراميك والخرسانة وبعض المعادن.
المتانة: يمكن للمادة الصلبة أن تمتص كميات كبيرة من الطاقة دون أن تتكسر ؛ لذلك تتطلب المواد الصلبة توازنًا في القوة والليونة. المواد الهشة لها قيمة أقل للصلابة. تعتبر مواد المنغنيز والحديد المطاوع والفولاذ الطري مواد صلبة.
اختبارات الصلابة والمتانة
الصلابة: يتم قياس ثلاثة أنواع رئيسية من قيم الصلابة بثلاث طرق مختلفة لقياس صلابة الخدش وصلابة المسافة البادئة وصلابة الارتداد.
| النوع | موازين القياس / الأدوات |
| صلابة الصفر | مقياس الصلابة - مقياس موس واختبار صلابة الجيب |
| صلابة المسافة البادئة | مقياس روكويل ، فيكرز ، شور ، وبرينل |
| صلابة الارتداد | Scleroscope |
المتانة: الطريقة البسيطة لقياس قيمة صلابة المادة الصلبة هي مجرد قياس الطاقة اللازمة لكسر المادة. يتطلب هذا عينة صغيرة من المادة ، حجم ثابت مع حز الآلة. لا يمكن استخدام هذه الطريقة لجميع المواد ، ولكنها مفيدة لتصنيف المواد المستخدمة في المنتجات التي تخضع للضغط. (المعادن بشكل عام).
صورة مجاملة: "Diamonds" لـ Swamibu (CC BY 2.0) عبر Commons "Mangan 1-crop" بواسطة Tomihahndorf - Mangan 1.jpg. (CC BY-SA 3.0) عبر Commons "Stress-strain1" بواسطة Moondoggy - [1]. (CC BY-SA 3.0) عبر العموم
