materiaaleille tehdään erilaisia kovuusmittauksia eri kuormitustyypeissä. Esimerkiksi materiaali, joka toimii hyvin lyhytkestoisessa, iskunkestävässä kuormituksessa, ei välttämättä toimi yhtä hyvin, kun siihen kohdistuu jatkuva pitkäaikainen kuormitus.

siksi kovuuskokeita olisi tehtävä erilaisissa kuormitusolosuhteissa, jotta voidaan varmistaa, että voidaan tehdä tietoon perustuvia suunnittelu-ja suunnittelupäätöksiä.

kovuustyypit

kovuuden kolme päätyyppiä ovat naarmu -, rebound-ja sisennyskovuus. Jokainen näistä parametreista mitataan erilaisilla testeillä, joissa käytetään erilaisia työkaluja. Alla keskustelemme näistä kovuustyypeistä yksityiskohtaisesti.

Sisennyskovuus

Sisennyskovuus on materiaalin kestävyys pysyvälle muodonmuutokselle, joka johtuu paikallisesta jatkuvasta kuormituksesta. Sisennyskovuustestien aikana testattavaan henkilöön kohdistetaan jatkuva pistekuormitus, kunnes syntyy vaikutelma.

Sisennyskovuuskokeet ovat yleisimpiä kovuuskokeita, joita tehdään useilla toimialoilla, sillä materiaaleihin kohdistuu reaalimaailman sovelluksissa usein jatkuva kuormitus. Tämäntyyppistä kovuutta mitataan tyypillisesti asteikolla, joka tunnetaan Rockwellin asteikkona.

kuva 1. Rockwellin kovuustestauslaitteet. (Lähde: Sorapol Ujjin / Dreamstime.com)

Naarmuuntumiskovuus

Naarmuuntumiskovuus on nimensä mukaisesti materiaalin kyky vastustaa pintansa naarmuja ja hankausta. Nämä naarmut ovat tyypillisesti kapeita muodonmuutoksia, jotka johtuvat materiaalin poistosta, joka johtuu kosketuksesta terävään, kovempaan materiaaliin.

Naarmuuntumiskokeet tehdään yleensä hauraille materiaaleille, kuten keramiikalle ja mineraaleille, koska ne eivät läpäise plastista muodonmuutosta. Tämäntyyppinen kovuus kvantifioidaan asteikolla, joka tunnetaan nimellä Mohsin asteikko, joka perustuu eri materiaalien suhteelliseen naarmuuntumiskovuuteen. Tällä asteikolla talkin arvo on 1, kun taas timantin arvo on 10.

kuva 2. Mohsin kovuusasteikko. (Lähde: https://www.nps.gov/articles/mohs-hardness-scale.htm)

Rebound tai dynaaminen kovuus

Rebound-kovuus koskee materiaalin elastista kovuutta sen muovisen kovuuden (sisennys) sijaan. Rebound-kovuuskokeissa materiaali imee iskuenergian timanttikärkisestä vasarasta ja palauttaa sen, jolloin vasara kimpoaa osuttuaan pintaan.

Leebin rebound-kovuuskoe (LRHT) on yksi suosituimmista metallien rebound-kovuuden mittausmenetelmistä.