4. Флюорит (плавиковый шпат) CaF2 — царапается стальным ножом под небольшим нажимом.
5. Апатит Са5[РО4]3F — царапается ножом под сильным нажимом.
6. Ортоклаз K[AlSi3O8] —царапает стекло.
7. Кварц 8.TonaзAl2[SiO4](F,OH)2 9. Корунд А1 2 Оз 10. Алмаз С |
легко царапают стекло, применяются в качестве абразивных (истирающих и шлифующих) материалов.
Твердость древесины, металлов, бетона и некоторых других строительных материалов определяют, вдавливая в них стальной шарик или твердый наконечник (в виде алмазного конуса или алмазной пирамиды).
От твердости материалов зависит их истираемость: чем выше твёрдость, тем меньше истираемость.
Твердость в значительной степени зависит от состава материала, температуры его нагрева и предварительной технологической обработки (цементация, отжиг, закалка, механическое упрочнение и т.д.).
Это свойство проявляется при взаимодействии различных материалов в машинах и механизмах, а также в технологических процессах по обработке и разрушению материалов механическими способами. Показатель твердости на практике используется для правильного выбора материала обрабатывающих инструментов (резцов, сверл, фрез и т. д.) и устройств (например, прессов, прокатных станов, буровых долот перфораторов и т.д.).
|
|
Существующие методы измерения твердости в зависимости от скорости приложения нагрузки подразделяют на статические и динамические, а по способу ее приложения — на методы вдавливания и царапания. Статическим методом измерения твердости называется такой, при котором индентор медленно и непрерывно вдавливается в испытуемый материал с определенной силой. Динамический метод измерения твердости материалов (метод Шора) основан на измерении высоты отскока бойка (индентора) после его удара об испытуемый материал. Метод царапания известен в геологии и горном деле для определения твердости минералов (шкала Мооса).
Наибольшее распространение получили статические методы при вдавливании индентора перпендикулярно поверхности образца. Инденторы (штампы) могут иметь форму шарика, конуса, призмы, пирамиды, цилиндра и изготавливаются из твердых материалов (закаленная сталь, твердый сплав, алмаз).
Во всех методах испытаний на твердость очень важно правильно подготовить поверхностный слой образца. Все поверхностные дефекты (окалины, вмятины, грубые риски и т.д.) должны быть удалены, а сама испытуемая поверхность должна быть ровной и параллельной опорной поверхности столика прибора.
Для пластичных материалов (черные и цветные металлы, их сплавы, пластмассы, композиты и т.д.) используются стандартные методы определения твердости: Бринелля, Виккерса, Роквелла. Для хрупких материалов (керамика, горные породы, стекло и т.д.) получили распространение методы, предложенные Шрейнером, Бароном.