Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - H. 2. 15 januari 1952 - Absolut hårdhetsskala, av Jakob Murkes
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
Below is the raw OCR text
from the above scanned image.
Do you see an error? Proofread the page now!
Här nedan syns maskintolkade texten från faksimilbilden ovan.
Ser du något fel? Korrekturläs sidan nu!
This page has never been proofread. / Denna sida har aldrig korrekturlästs.
38
TEKNISK TIDSKRIFT
Fig. i. Relativa hårdhetsvärden för mineralen i Mohs’
skala vid bestämning enligt metoder av a
Hertz—Auer-bach, b Rebinder, c Bierbaum, d Chrusjtjov och e Knoop.
Utom intrycksmetoderna har olika forskare föreslagit
metoder baserade på andra principer. Hit hör i första hand
Bierbaums repningsprov8, Rebinders slipningsmetod och
Hertz—Auerbachs metod1. Den sistnämnda är dock ganska
invecklad och lämpar sig ej för rutinundersökningar.
Bierbaums repningsprov innebär, att den undersökta
polerade provytan ritsas med en diamantspets, formad som
hörnet av en kub, under en belastning på 3 p.
Repnings-provet är huvudsakligen avsett för hårdhetsbestämningar
på legeringars strukturelement och kan tillämpas för
undersökningar av de hårdaste material utom diamanter.
Repan åstadkommes antingen genom plastisk
deformation, nötning eller splittring. Den låga belastningen och
spetsens form gynnar plastisk repning; man har dock icke
fastställt med säkerhet, under vilka betingelser en dylik
åstadkommes för olika material. De vid repningsprov på
material erhållna hårdhetstalen beror i hög grad på re
pans riktning och mineralytans läge i förhållande till
kristallaxlarna. En liknande företeelse är även tänkbar
vid hårdhetsbestämningar enligt slipningsmetoden men
framträder däremot mycket svagare vid intrycksprov.
Hårdhetstal erhållna genom slipningsförfarande är
dessutom i hög grad beroende av yttre betingelser. Det är
nämligen av största betydelse, att slipmaterialets slipförmåga
hålles konstant.
För de tre senast nämnda metoderna gäller V D
Kuz-nietsovs8 anmärkning, att de i motsats till
intrycksmetoderna direkt eller indirekt "bestämmer sprödhetshållfastheten
hos hårda kroppar och den med denna hållfasthet
sammanhängande ytenergin. För alla dessa metoder kan man
ersätta begreppet hårdhet med bestämda fysikaliska
storheter: hållfasthet och ytenergi." Som en konsekvens av
detta påstående kan man vänta sig, att de med dessa
metoder erhållna hårdhetstalen icke skall skilja sig mycket
sinsemellan. De kommer emellertid att avvika från
resultat erhållna med intrycksprov, vid vilka hårdhetstalen
karakteriserar materialets motstånd mot plastisk
deformation4.
Sålunda har alla de omnämnda metoderna väsentliga
nackdelar. Principiellt är dock Vickers’ prov det
lämpligaste, om man bara konstruerar en apparat, där låga
belastningar kan användas. M M Chrusjtjov4 har valt att
utföra sina bestämningar med en dylik apparat avsedd för
belastningar på 2—200 p. Hårdheten bestämmes genom
intryckning av en diamantpyramid med kvadratisk
basyta och toppvinkeln 136° mellan motsatta ytor.
Hårdhetstalet i kp/mm2 beräknas därvid som förhållandet mellan
den utövade belastningen och intryckets sidyta
Hd
2 P sin a/2
d3
(1)
där P är belastningen, d intryckets diagonal och oc
toppvinkeln mellan motsatta ytor (i detta fall 136°).
Detta förfarande är fritt från alla ovan diskuterade
nackdelar och möjliggör åstadkommande av intrycket
genom plastisk deformation vid användning av tillräckligt
låga belastningar, erhållande av en likformig
hårdhetsskala, tillräckligt stor mätnoggrannhet av
diagonallängden hos intrycket, bestämning av materialets motstånd
mot plastisk deformation, erhållande av ett konstant
hårdhetstal för ett och samma material inom ett ganska
utsträckt belastningsområde, undersökning av hur hårda
material som helst, inklusive diamant8. Metoden är
dessutom enkel.
I USA har man försökt att använda en rombisk
diamantpyramid (Knoops pyramid) med 130° och 172,5°
toppvinklar. Intryckets form blir avlångt rombisk och
hårdhetstalet bestämmes som förhållandet mellan belastningen
och intryckets projektionsarea6’7". Denna metod är dock
— i synnerhet vid mikrohårdhetsbestämningar — icke
fullt så lämplig som intryckningsmetoden med kvadratisk
pyramidspets, eftersom denna under samma belastning ger
en mindre diagonallängd hos intrycket än en rombisk
pyramid och tillåter en större mätnoggrannhet4.
Det vore av intresse att jämföra hårdhetsbestämningar
erhållna med de ovannämnda metoderna på en och
samma provsats av olika material med varierande hårdheter.
En sådan undersökning har hittills icke genomförts, men
det finns resultat av hårdhetsbestämningar utförda på
mineral ingående i Mohs’ skala av olika forskare. Dessa
data har Chrusjtjov sammanställt från olika
publikationer1’6’714.
I fig. 1 har Mohs’ tal och ifrågavarande hårdheter avsatts
i dubbelt logaritmisk skala. De i tabell 1 sammanställda
resultaten har härvid multiplicerats med olika faktorer,
så att samma värde erhållits för korunds hårdhet (2 600
kp/mm2) vid samtliga bestämningsmetoder.
Sålunda har man multiplicerat Rebinders data
(slipningsmetoden) med 2,145, Auerbachs data med 1,79, Hodge &
McKays data (repningsprov) med 0,39 samt Peters och
Knoops data (rombisk pyramid) med 1,055.
Tabell 1. Hårdhetstal för mineralen i Mohs’ skala enligt
olika metoder
klohs’ tal Mineral Hertz— Auerbachs metod Ha kp/mm2 Rebinders slip- nings- rt metod HP kp/mm2 \ [-Bierbaums :pnings-prov-] {+Bier- baums :pnings- prov+} k cp/mm2 Chrusj- tjovs metod hd kp/mm2 Intryckning av Knoops pyramid / kp/mm2
1 Talk ..... 1 1 2,4
2 14 3 11 36 32
3 Kalkspat 92 15 129 109 135
4 Flusspat . 110 33 143 189 163
5 Apatit ... 237 74 517 536 425
6 Fältspat . 253 117 975 795 560
7 Kvarts 308 365 2 700 1 120 750
8 525 626 3 420 1 427 1 250
9 Korund .. .. 1 150 960 5 300 2 060 1 950
10 Diamant .. (2 500) — — 10 060 8 250
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
