了解材料的硬度、强度和韧性

硬度、强度和韧性是金属和其他材料预期的一些主要和重要的特性。这些特性中的一种或多种将决定它们在特定应用中的适用性。今天在日常生活中，人们在谈话中倾向于使用强壮、坚韧和坚硬这些词，却不知道这个词在冶金中的重要性。

今天我们将了解金属的硬度、强度和韧性。我们还将了解它们的区别以及它们在不同应用程序中的重要性。您还将熟悉压力和紧张。

压力和应变

应力是作用在物体上的力的量度。应力的区别在于力相对于材料的作用方向，可以是压缩、拉伸或剪切。压应力是作用于纵向以压缩物体的应力。而拉伸应力正好相反，作用是扩大物体。扭转应力是不同的，因为它是作用于相反方向的力的结果，用于扭转或提供扭转载荷。

另一方面，材料的应变是其相对于其原始尺寸变形程度的量度。例如，当材料承受来自任何方向的应力时，必然会通过变形或彻底失效来响应应力。

工程师和科学家能够预测材料在受到不同程度的力时的反应。这也允许根据材料特性对材料进行分类，这些特性可能包括脆性、延展性、弹性、硬度、韧性和强度。

什么是硬度？

一般来说，硬度是材料承受摩擦的能力。这是众所周知的并使用耐磨性。材料的硬度是其抵抗局部变形的量度或能力。这种变形在大多数情况下是由磨损（摩擦力）或压痕（恒定的横向机械力）引起的。

钻石具有独特的硬度特性，它被称为地球上最坚硬的物质，并且非常难以刮擦。在工业世界或基础设施中，很少用于需要硬度的重要应用。然而，金刚石钻头非常常见，并且有多种尺寸可供选择，包括用于在金属和坚硬岩石中钻孔的手持式钻头。

在亚原子水平上，硬度由分子间键的强度决定。虽然也有一些事情可以发挥作用。然而，材料的硬度并不是抵抗施加大量力的原因。举个例子，尽管钻石很硬，但它很容易被大锤击碎。这是我们可以区分硬度和韧性的地方。

什么是韧性？

韧性是衡量材料在不分馏的情况下可以吸收的力的能力。金属、塑料或木材等材料在断裂之前可以承受一定的力，这意味着材料何时会完全失效。

这样，材料可以发生弹性变形或变形，使其恢复到原始形状而不会分馏。在材料在分馏之前变形的情况下，它具有延展性。这就是说韧性材料也可以被认为是坚韧的。

此外，材料的韧性可以由其延展性和强度决定。韧性的一个很好的例子是金属和泡沫在韧性方面是相等的。材料在应力和应变方面的行为极为不同，但它们具有相似的屈服点。

金属在断裂之前只能承受很小的变形，并且在变形之前可能需要很大的力。另一方面，泡沫会在正常的压缩力下变形，但只会在与金属相同的力下失效。橡胶在韧性方面是独一无二的，因为它有足够的强度在变形之前承受很大的力，并且不会在变形时突然失效。橡胶兼具强度和延展性，使其成为一种独特的坚韧材料。现在，让我们来了解一下强度这个词。

什么是力量？

强度是材料可以包含以抵抗变形的力的大小。也就是说，改变材料形状所需的力越大，材料越坚固。在金属、木材、橡胶等材料的上述特性中，强度可能是最复杂的。它也可以说是衡量物体在发生塑性变形之前所能承受的力的大小。它还可以经历不可逆的变形，这也称为不可恢复的应变。也就是说，发生塑性变形的材料即使去除应力后也不会恢复到原来的形状。

例如，钢很难拉开，这意味着它具有很高的强度。但它一点也不结实，因为它可以很快变形成各种形状，用力很小。

强度和韧性之间的区别在于韧性衡量材料完全失效所需的力。而强度只是材料达到塑性变形所需的力的大小。在某些情况下，就像陶瓷等非常脆的材料一样，强度和韧性发挥着重要作用，因为它们实际上是重叠的。

然而，有不同类型的材料强度，这带来了材料可以承受的应力类型。因此，一种材料可以具有独特的抗压强度和抗拉强度值。这取决于材料承受压应力或拉应力的能力。此外，所有材料都有自己的剪切强度，它衡量的是在发生滑动失效之前承受剪切应力的能力。

观看视频以了解有关硬度、韧性和强度的更多信息：

所以，今天的大问题是“硬度、韧性和强度之间的区别”。

上面解释了硬度、韧性和强度之间的区别，但简而言之，我们可以快速地说；硬度是材料抵抗摩擦的能力，而韧性是衡量材料在不分解的情况下可以吸收的力的能力。最后，强度是材料抵抗变形所能承受的力的大小。

结论

硬度、韧性和强度是可以在不同材料中看到的极为不同的特性。在本文中，我们研究了应力和应变，以及它们如何为金属、木材、橡胶等材料带来各种特性。最后，我们还研究了硬度、韧性和强度之间的区别。

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