دانلود مقالات ISI درباره سختی + ترجمه فارسی

سختی(به انگلیسی: Hardness )یکی از معیارهای مقاومت مواد جامد در برابر تغییر شکل پلاستیک است. سختی معادل واژه Hardness در زبان انگلیسی است و با سختی stiffness در زبان انگلیسی تفاوت دارد Hardness. به معنای سختی شیمیایی یک ماده است و عاملی شیمیایی میباشد که ناشی از ترکیب بندی و فرمول شیمایی ماده و از خواص و ذات یک ماده میباشد. سختی عبارت است از مقاومت جسم در برابر تغییر شکل مومسان یا همان تغییر شکل پلاستیک می باشد. البته سختی خاصیت بنیادی ماده نمی باشد. اما stiffness به معنای سختی فیزیکی است و درمورد یک ماده به کار نمیرود و مربوط به یک جسم یا المان یا ماژول است. و با شکل سطح مقطع و طول جسم و دیگر پارامترهای فیزیکی و همچنین مدول الاستیسیته در ارتباط است. معیارها و آزمون‌های مختلفی برای سختی شیمیایی مواد وجود دارد اما تمام آنها از مقاومت ماده در برابر یک فرورونده یا خراشنده با اعمال نیروی مشخص بر ابزاری با شعاع یا قطر مشخص سختی ماده را ارزیابی می‌کنند. سختی یک ماده ویژگی است که به خوبی تعریف نشده است، و متناسب با تجربه کسی که با آن سروکار دارد معانی زیادی به خود می گیرد. در مراجع متالوگرافی، سختی فلزات به مقاومت آنان به تغییر شکل پلاستیک توسط نفوذ یک جسم فرو رونده تعریف شده است. به طور کلی معمولاً سختی حاکی از مقاومت در برابر تغییر شکل بوده و این خاصیت در فلزات معیاری از مقاومت آنها در برابر تغییر شکل مومسان یا دائم است. برای کسی که با علم مکانیک و آزمایش مواد سروکار دارد به احتمال زیاد سختی به معنی مقاومت در برابر فرورفتگی است. برای یک مهندس طراح سختی غالباً یک کمیت معین و از نظر اندازه گیری ساده می باشد و اطلاعاتی از استحکام و عملیات حرارتی فلز به دست می دهد. سختی یک خاصیت اساسی ماده نیست اما در رابطه با خواص پلاستیکی و الاستیکی قطعه مطرح می شود. برای مثال برای یک قطعه خاص، مقدار سختی در دو نقطه مختلف آن ممکن است فرق داشته باشد. در صورتیکه خصوصیتی مثل مدول الاستیسیته برای یک قطعه مشخص می باشد. روش آزمایش و آماده کردن نمونه معمولاً ساده است و از نتایج ممکن است در مشخص کردن خصوصیات مکانیکی دیگر استفاده شود. تست سختی به طور گسترده ای در بازرسی ها و کنترل قطعات مورد استفاده قرار می گیرد آزمون سختی پلیمرها بر مبنای روش های آزمونی می‌باشد که در ابتدا برای مواد فلزی به کار می‌رفته اند. سختی یک ماده عبارتست از مقاومت در برابر ایجاد فرورفتگی توسط یک جسم سخت تر. این تعریف ساده و توصیفی از سختی، با وجود آنکه برای کاربردهای عملی مبهم می‌باشد، به یک تعریف استاندارد تبدیل شده است. در آزمون های سختی استاندارد که امروزه اغلب مورد استفاده قرار می‌گیرند، یک جسم نفوذ کننده سخت به سطح نمونه مورد آزمایش فشار داده می‌شود. بنابراین یک تنش سه جهتی در محل فشار ایجاد می‌شود. در واقع تغییر شکل حاصل به صورت ترکیبی از تغییر شکل های کششی، فشاری و برشی می‌باشد. آزمون سختی نسبتاً ساده و سریع می‌باشد و از نظر تجهیزات به انرژی و مواد کمی نیاز دارد، و در نتیجه یکی از آزمون های رایج در تعیین خواص مکانیکی مواد می‌باشد. همچنین این آزمون جزو آزمون های غیرمخرب محسوب می‌شود، چرا که در حین آزمون تنها چند فرورفتگی سطحی در نمونه ها ایجاد می‌شود که بر روی رفتار نمونه ها تاثیر چندانی ندارد. به همین دلیل با این روش امکان سنجش اجزای خیلی کوچک و لایه های نازکی فراهم می‌شود که به سختی می‌توان در مورد سایر خواص آنها اطلاعاتی به دست آورد. در نهایت می‌توان از روی مقادیر سختی به دست آمده و با استفاده از روابطی که از لحاظ آماری قابل اطمینان می‌باشند، حداقل در یک گروه خاص از مواد، سایر خواص مکانیکی را، مانند نقطه تسلیم، به دست آورد. روش های آزمون سختی که هر یک برای گروه خاصی از مواد و دامنه کاربرد می‌باشند، در موارد زیر با یکدیگر متفاوت می‌باشند: • شکل سوزن یا جسم نفوذ کننده: در فلزات و پلاستیک های سخت از شکل هرمی (منشور) استفاده می‌شود. در حالیکه در لاستیک ها و مواد نسبتاً نرم شکل کروی به کار می‌رود. در durometer عمدتاً از مخروط ناقص استفاده می‌شود. • جنس سوزن (فولاد، فلز سخت، الماس) • میزان و زمان بار (اعمال نیرو): برحسب میزان بار روش های تعیین سختی به دو نوع کلی microindentation و macroindentation تقسیم می‌شوند. در microindentation نیرو کمتر از حدوداً ۵N می‌باشد. • زمان اندازه گیری فرورفتگی: در فلزات با توجه به ثابت و دائمی بودن تغییر شکل، سنجش فرورفتگی پس از اعمال نیرو انجام می‌شود. اما در لاستیک ها با توجه به رفتار الاستیک این مواد، سنجش فرورفتگی در هنگام اعمال نیرو صورت می‌گیرد. در پلاستیک ها هر دو مورد فوق رایج است. • نحوه اندازه گیری سختی (از روی عمق نفوذ، مساحت ناحیه فرورفته، میزان نیرو)