مقالات تجارت آلیاژ مقالاتی از فلزات پرکاربرد
سختی فلزات به ترتیب
سختی فلز یکی از ویژگی های فلزات است که نشان می دهد این ماده چقدر در برابر تغییر شکل موضعی مقاومت می کند. شاید در نگاه اول تصور کنید همه فلزات سخت هستند اما باید گفت که سختی فلزات با یکدیگر متفاوت است برای مثال فلزی مانند جیوه در دمای اتاق مایع است و حتی اندک مقداری سختی هم ندارد و یا فلزی مانند سدیم وجود دارد که می توانید آن را با یک چاقوی آشپزخانه برش دهید. چندین مقیاس و سیستم مختلف وجود دارد که سختی فلز را اندازه گیری می کند. در این مقاله به بررسی کلی این سیستم های اندازه گیری و سختی فلزات در هریک از این سیستم ها می پردازیم. در حالت کلی می توان فلزات را به ترتیب نزولی سختی، به شکل زیر دسته بندی کرد.
سختی فلزات به ترتیب نزولی عبارت است از:
- الماس
- کاربید تنگستن
- نیکل
- آهن
- تیتانیوم
- مس
- آلومینیوم
- نقره
- سرب
- آلویزیوم
- روی
- طلا
الماس به عنوان ماده ای بسیار سخت و مقاوم، در صنایع مختلفی همچون صنعت چاپ، قطعات بدنه خودرو و صنعت الکترونیک استفاده می شود. فولاد نیز فلزی است که آلیاژهای متفاوت آن درجه سختی متفاوتی نسبت به یکدیگر دارند. سختی فولاد به معنای میزان تحمل فولاد در برابر نیروهایی است که به آن وارد می شود.
سختی فلزات به ترتیب در مقیاس سختی Mohs
اکثر مردم با مقیاس سختی Mohs آشنا هستند. این سیستم، سختی را بر اساس سایش سطح تعیین می کند یعنی خراش دادن یک ماده با مواد دیگر. اگر ماده A بتواند ماده B را خراش دهد، ماده A سخت تر از ماده B است. این مقیاس تقریبا به طور انحصاری برای مواد معدنی و سنگ های قیمتی استفاده می شود، اما می تواند برای فلزات نیز اعمال شود.
| فلز | مقدار سختی با مقیاس mohs |
| سدیم | 0.5 |
| سرب | 1.5 |
| قلع | 1.5 |
| آلومینیوم | 2.75 |
| مس | 3 |
| برنز | 3 |
| برنج | 3 |
| آهن | 4 |
| فولاد | 4 |
| کبالت | 5 |
| تیتانیوم | 6 |
| تنگستن | 7.5 |
| کاربید تنگستن | 9 |
سختی فلزات به ترتیب در مقیاس سختی راکول
روش یافتن سختی در مقیاس راکول، دو فرورفتگی ایجاد شده در یک ماده را با هم مقایسه می کند. یکی از فرورفتگی ها با بار کوچک و دیگری با بار بزرگ ساخته شده است. ویژگی منحصر به فرد مقیاس راکول این است که به صورت خطی با مقاومت کششی مواد همبستگی دارد.
| فلز | مقدار سختی با مقیاس راکول |
| سدیم | – |
| سرب | 5 |
| قلع | – |
| آلومینیوم | 20 – 25 |
| مس | 10 |
| برنز | 42 |
| برنج | 55 |
| آهن | 86 |
| فولاد | 60 |
| کبالت | 70 |
| تیتانیوم | 80 |
| تنگستن | 66 |
| کاربید تنگستن | 75 |
سختی فلزات به ترتیب در مقیاس سختی برینل
معمولا برای تست سختی فلزات رنگی از روش برینل استفاده می شود. در این روش باید به قطعات مختلف فلزی فشار وارد شود و نیرو وارد شده به دقت اندازه گیری و بررسی شود. پیدا کردن سختی فلزات با این روش نسبت به روش های دیگر سخت تر است. جدول زیر میزان سختی فلزات محاسبه شده با روش برینل را نشان می دهد.
| فلز | مقدار سختی با مقیاس برینل |
| سدیم | 0.69 |
| سرب | 5 |
| قلع | 62 |
| آلومینیوم | 15 |
| مس | 35 |
| برنز | – |
| برنج | – |
| آهن | 118- 200 |
| فولاد | 120 |
| کبالت | 1265 |
| تیتانیوم | 2700 – 716 |
| تنگستن | 4000 – 2000 |
| الماس | 8000 |
سختی فلزات به ترتیب در مقیاس سختی ویکرز
روش تست ویکرز توانایی این را دارد که سختی، سخت ترین تا نرم ترین فلزات را بسنجد. میزان سختی که روش ویکرز محاسبه می کند قابل تبدیل به واحدهای مختلف دیگر است. قابلیت تبدیل سختی های مختلف باعث می شود بتوان سختی فلزات در هر سیستم اندازه گیری را به دست آورد. یکی از مهم ترین جداول تبدیل سختی به یکدیگر جدول تبدیل سختی فولاد است که در صنایع مختلف کاربرد گسترده ای دارد.
| فلز | مقدار سختی با مقیاس برینل |
| سدیم | – |
| سرب | – |
| قلع | – |
| آلومینیوم | 350- 160 |
| مس | 369 – 343 |
| برنز | 250 |
| برنج | – |
| آهن | 608 |
| فولاد | – |
| کبالت | 1043 |
| تیتانیوم | 3420 – 830 |
| تنگستن | 4600 – 3430 |
| کاربید تنگستن | 2600 |
بیشتر بخوانید: بالاترین و پایین ترین نقطه ذوب در فلزات
