化学元素知识:元素的硬度-各种化学元素的硬度和硬度的测定方法.pdf
-各种化学元素的
硬度和硬度的测定方法
元素的硬度是指材料抵抗刮擦,切割,磨损,挤压等形式的变形
的能力。硬度可以评估一种材料的耐久性和耐磨性。不同的元素具有
不同的硬度,这取决于其原子间的键合和晶体结构。
硬度的测定方法
有许多不同的硬度测定方法,它们基于材料之间产生的变形,这
些方法在工业和材料科学中广泛应用。以下是几种常见的硬度测定方
法:
1.布氏硬度方法:这是最常见的硬度测试方法之一,它是通过在
测试材料上使用压力来测量硬度的。在这个方法中,一个碳钢球或锥
形钻头被压入材料表面,通过测量压印深度来计算硬度。
2.Vickers硬度方法:这种方法是使用平面压头来测量硬度的,
压头沿材料表面施加压力。这个方法可以使用许多不同类型的钻头,
因此可以测量不同类型的材料。
硬度方法:这是另一种广泛应用的硬度测量方法,它
是使用圆锥形或钢球形压头,通过测量压头的深度来测量硬度的。
4.Knoop硬度方法:这种方法也使用平面压头,在测试材料中创
建一个长形凹槽并测量其长度和宽度,从而计算硬度。
元素的硬度
在化学元素中,硬度是一个重要的物理性质。不同类型的元素具
有不同的硬度,因此在工业中基于硬度的用途是很广泛的。以下是一
些常见元素的硬度:
1.金属元素
金属元素通常比非金属元素更硬。在金属中,铬是最硬的,其次
是钴,镍和铁。黄铜硬度适中,银和金等贵金属较软。金属中硬度差
异主要是由于金属在压缩下的抗变形性质。
2.非金属元素
在非金属元素中,硼是最硬的。石墨是非常软的;硫和碲等元素
也是非常软的。
度测试方法的测试结果有关。下表列出了一些元素的硬度数值(单位
为兆帕,MPa):
元素硬度数值
硼40
铜131
金80
铁490
镁41
氮10
硫0.5
硬度在工业中的应用
硬度是许多工业过程中的重要性质,例如加工,切割和加工。工
程师和制造商经常使用硬度来选择应该使用哪种材料。通常,硬度越
硬度与材料的成本和其他特性之间的权衡。
在工业上,常用硬度测定数据来进行质量控制,这使制造商可以
快速、准确地识别是否存在制造问题。例如,汽车行业使用硬度数据
来确保刹车片材料的耐久性和可靠性,而航空工业使用硬度数据来评
估飞机发动机部件是否足够耐用。
总结
硬度是一种重要的物理性质,被广泛用于制造和工业领域。硬度
可以根据许多方法进行测定,并通过测量材料的抗变形能力来评估。
在化学元素中,不同类型的元素具有不同的硬度,这取决于其原子间
的键合和晶体结构。在工业中,硬度通常用于选择材料、制造质量控
制和评估材料的抗磨性和耐用性。