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硬度試験は、材料科学と工学の重要な側面です。それは、変形、摩耗、およびインデントに対する材料の抵抗を決定するのに役立ちます。さまざまな方法は、異なる材料やアプリケーションに適した硬さ試験、それぞれに存在します。この記事では、最も一般的な硬度試験方法、その利点、欠点、およびそれらが最も適している材料を探索します。
硬さ試験方法の種類
- Brinell硬度テスト
- ロックウェル硬度試験
- ビッカース硬度試験
- ノップ硬さ試験
- モース硬度試験
Brinell硬度テスト
Brinell硬度テストは材料の硬度、特に金属を測定するための最も古い、最も広く使用されている方法の一つです。それは指定負荷の材料の表面に堅い鋼鉄か炭化物の球を押すことを含みます。
利点
Brinell硬度テストのいくつかの利点は下記のものを含んでいます:
- 幅広い材料に適しています。
- 大きいインデントを提供して、測定が容易になります。
- 粗いか不均等な構造のテスト材料のためによい。
欠点
しかし、いくつかの欠点があります。
- 非常に堅い材料のために適していません。
- 小さなサンプルでは、インデントが大きすぎる場合があります。
- 準備とテストに十分な時間が必要です。
ロックウェル硬度試験
ロックウェル硬度試験は、速度と単純性のために硬度を測定するための最も一般的な方法の一つです。 これは、プレロードによって作られた貫通と比較して、大きな負荷下でインデンターの浸透の深さを測定します。
利点
ロックウェル硬度試験の主な利点は次のとおりです。
- 素早く簡単に実行できます。
- 直接計算なしで硬度値を提供します。
- 幅広い材料に適しています。
欠点
考慮すべきいくつかの欠点は次のとおりです。
- 非常に堅いですか非常に柔らかい材料のためのより少ない正確。
- 異なる材料の校正が必要です。
- 小さなサンプルでは、インデントが適さない場合があります。
ビッカース硬度試験
Vickersの硬度テストは材料の刻み目を作成するためにダイヤモンドのピラミッドのインデントラーを使用します。刻み目のサイズは測定され、硬度はローディングおよび刻み目の表面区域に基づいて計算されます。
利点
Vickersの硬度テストの利点は下記のものを含んでいます:
- 硬度に関係なく、全ての材料に使用できます。
- 正確で反復可能な結果を提供します。
- 小物や薄物など、様々な用途での測定が可能です。
欠点
欠点は以下を含みます:
- より長い試験時間で他の方法と比較しました。
- 注意深いサンプルの準備が必要です。
- より高価な装置が必要です。
ノップ硬さ試験
ノップ硬度試験はビッカース試験に似ていますが、根本的なインデントを生成する細長いダイヤモンドインデンターを使用します。この方法は、脆性材料や薄膜に特に役立ちます。
利点
ノップ硬度試験のいくつかの利点は、次のとおりです。
- 脆性材料およびコーティングをテストするための理想。
- より小さいサンプル サイズを要求して下さい。
- 薄物材料の正確な結果を提供します。
欠点
欠点は:
- 複雑な測定プロセス。
- より長いテスト時間必須。
- ビッカースと比較して、より柔らかく、素材に限られます。
モース硬度試験
モース硬度試験は、ミネラルの硬さを判断するために使用される定性スケールです。 1(タルク)から10(ダイヤモンド)にミネラルを1つに分類します。
利点
モース硬度試験の利点は下記のものを含んでいます:
- シンプルで使いやすさ。
- 特別な装置は要求しません。
- 教育目的やフィールドワークに便利な
欠点
いくつかの欠点は:
- 主観的および定性的な結果。
- 精密な硬度の測定のため適していません。
- 金属や合成材料に該当しない鉱物に限られます。
正しい硬度テストを選ぶ
硬さ試験方法を選択する際には、次の要因を考慮してください。
- 材質の種類:金属、セラミックス、ポリマー、ミネラル。
- サンプルのサイズそして形。
- 精密・精度を要求。
- 環境および利用できる装置をテストして下さい。
異なる硬さ試験方法とアプリケーションを理解することで、特定の材料と試験要件に最適な方法に関する通知決定をすることができます。