27 ก.ค. 2020 เวลา 02:34 • วิทยาศาสตร์ & เทคโนโลยี
ความแข็งของวัสดุ (Hardness) คืออะไร?
ความแข็ง หมายถึง ความสามารถของวัสดุในการต้านการเปลี่ยนแปลงรูปร่าง จากการถูกกระทำโดยวัสดุอื่นที่มีความแข็งกว่า โดยวิธีการกด, การกระแทก หรือขีดข่วน แต่ไม่รวมถึงการใช้ความร้อน, ความเย็น, เคมี, ทางไฟฟ้า ฯลฯ
การวัดค่าความแข็งของวัสดุจึงมีหลายวิธีขึ้นกับวัสดุและการนำวัสดุนั้นไปใช้งาน ซึ่งหลักๆแล้วเราอาจแบ่งวิธีการวัดความแข็งของวัสดุได้ 2 แบบ ดังนี้
1. หลักการสร้างและวัดร่องรอยความเสียหาย
คือ การใช้ของที่แข็งกว่า ทำลายชิ้นงานทดสอบ โดยการ กดหรือขูด ด้วยแรงที่กำหนด หากชิ้นงานเสียหายน้อย แปลว่า ชิ้นงานมีความแข็งมาก การวัดความแข็งด้วยการสร้างและวัดร่องรอยความเสียหาย ได้แก่ Mohs hardness, Rockwell hardness, Vickers hardness, Brinell hardness ฯลฯ
2. หลักการวัดความซึมซับพลังงานตกกระทบ
คือ การทำให้มวลมาตรฐานกระแทกกับวัสดุทดสอบ แล้ววัดว่ามวลนั้นกระดอนขึ้นมาสูงแค่ไหน โดย ยิ่งกระดอนสูงก็แปลว่าวัสดุทดสอบยิ่งแข็ง
การทดสอบแบบ Scleroscope Hardness Test เป็นการนำมวลมาตรฐานที่ปลายติดเพชรเอาไว้ มาตกผ่านท่อให้กระแทกวัตถุทดสอบที่ความสูงค่าหนึ่ง จากนั้นทำการวัดค่าความสูงที่มวลติดเพชรกระดอนขึ้นมา หรือ อุปกรณ์แบบพกพาแบบ Leeb rebound hardness test จะใช้แรงจากสปริงในการเร่งมวลมาตรฐานให้เคลื่อนไปกระทบวัสดุทดสอบ เป็นต้น
จะเห็นได้ว่าความแข็งที่เป็นตัวแปรทั่วไปที่เรารู้จักกันดี
แต่เมื่อมีการใช้งานเชิงวิทยาศาสตร์ การนิยามและการวัดอย่างชัดเจนแม่นยำเป็นสิ่งสำคัญที่จะต้องให้ความสำคัญเป็นอันดับต้นๆทีเดียว
ติดตามความรู้และอินโฟกราฟิกด้านการวัด การเทียบมาตรฐาน
ได้ที่ สถาบันมาตรวิทยาแห่งชาติ
โฆษณา