Các loại độ cứng vật liệu – hiểu để ứng dụng hiệu quả

1. Độ cứng vật liệu là gì?

Độ cứng là một trong những tính chất quan trọng nhất của vật liệu, phản ánh khả năng chống lại sự biến dạng, trầy xước, vết lõm hoặc tác động từ bên ngoài. Việc hiểu rõ về độ cứng giúp lựa chọn vật liệu phù hợp trong các ngành công nghiệp, từ cơ khí chế tạo đến sản xuất đồ gia dụng. Độ cứng của vật liệu có thể được xác định theo nhiều cách khác nhau, dựa trên từng phương pháp đo độ cứng kim loại cụ thể. Dưới đây là các loại độ cứng phổ biến nhất và cách chúng ảnh hưởng đến ứng dụng thực tế.

Phương pháp Vickers

2.  Độ cứng chống trầy xước

Độ cứng chống trầy xước xác định khả năng của vật liệu chống lại sự trầy xước khi tiếp xúc với một vật cứng hơn. Phương pháp phổ biến nhất để đo lường loại độ cứng này là thang đo Mohs, với phạm vi từ 1 (mềm nhất) đến 10 (cứng nhất). Kim cương có độ cứng Mohs 10 là vật liệu cứng nhất, có thể làm trầy xước mọi vật liệu khác. Trong khi đó, thạch anh có độ cứng Mohs 7, thường được sử dụng trong đồng hồ để hạn chế trầy xước. Ngược lại, talc có độ cứng Mohs 1, là một trong những vật liệu mềm nhất, dễ bị trầy xước bởi bất kỳ vật liệu nào. Độ cứng chống trầy xước có ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực như sản xuất điện thoại di động, công nghiệp ô tô, giúp tăng tuổi thọ sản phẩm nhờ khả năng chống mài mòn vượt trội.

Xác định độ cứng của một khoáng chất

3. Độ cứng chống vết lõm

Khác với độ cứng trầy xước, độ cứng chống vết lõm phản ánh khả năng của vật liệu chịu được lực tác động mà không bị biến dạng vĩnh viễn. Các phương pháp thử nghiệm độ cứng vết lõm phổ biến gồm độ cứng Brinell, phương pháp đo độ cứng Rockwell, Vickers và Knoop. Phương pháp Brinell sử dụng viên bi thép hoặc hợp kim để tạo vết lõm trên bề mặt vật liệu, thích hợp cho kim loại có cấu trúc không đồng nhất. Rockwell dùng đầu đo hình nón kim cương hoặc viên bi thép với lực tác động khác nhau, rất phổ biến trong công nghiệp chế tạo máy. Vickers sử dụng đầu đo kim cương hình chóp để đo độ cứng trên bề mặt mỏng, trong khi Knoop thường được áp dụng để đo độ cứng của lớp phủ cực mỏng hoặc vùng rất nhỏ. Những phương pháp này đóng vai trò quan trọng trong việc xác định độ bền của vật liệu, ứng dụng nghiên cứu vật liệu đặc biệt trong ngành sản xuất ô tô, cơ khí và hàng không.

Máy kiểm tra độ cứng Rockwell Micro-Vickey IMS IHV-1000TS

4. Độ cứng phục hồi

Đây là khả năng chống biến dạng của vật liệu sau khi bị tác động và được đo bằng cách quan sát tốc độ phục hồi của vật liệu sau khi bị va đập. Các phương pháp đo phổ biến gồm thử nghiệm bật nảy Leeb, đo vận tốc bật nảy của viên bi sau khi chạm vào bề mặt vật liệu, và độ cứng Shore, thường được sử dụng cho cao su và nhựa để xác định mức độ đàn hồi. Độ cứng phục hồi có ý nghĩa quan trọng trong ngành sản xuất vật liệu cao su, nhựa tổng hợp, nơi mà tính đàn hồi và khả năng chịu lực tác động liên tục là yếu tố then chốt.

Máy đo độ cứng cao su điện tử Shore A Phase II PHT-950

5. Độ cứng nén

Độ cứng nén đánh giá khả năng chống lại lực nén của vật liệu. Trong thử nghiệm này, vật liệu được đặt giữa hai tấm song song và chịu một lực nén nhất định. Phương pháp này giúp xác định khả năng chịu tải của các vật liệu xây dựng như bê tông, gạch, kim loại, đặc biệt quan trọng trong lĩnh vực xây dựng và kết cấu công trình.

6. Làm thế nào để chọn vật liệu phù hợp dựa trên độ cứng?

Tùy vào ứng dụng thực tế, các ngành công nghiệp sẽ lựa chọn vật liệu phù hợp dựa trên độ cứng của chúng. Trong ngành công nghiệp ô tô, vật liệu cần có độ cứng cao nhưng không giòn để đảm bảo an toàn khi va chạm. Đối với sản xuất điện thoại di động, mặt kính cần có độ cứng chống trầy xước nhưng vẫn đảm bảo độ bền cao. Trong lĩnh vực xây dựng, bê tông cần có độ cứng nén tốt để chịu lực trong thời gian dài. Việc lựa chọn đúng và kiểm định chất lượng vật liệu giúp tăng tuổi thọ và hiệu suất sử dụng của sản phẩm.

Các dòng máy đo độ cứng bán chạy trên thị trường: 

Dưới đây là các máy đo độ cứng nổi bật trên thị trường:

Top 1: Máy đo độ cứng kim loại Smartsensor AR936

Top 2: Máy đo độ cứng kim loại cầm tay TMK-140C

Top 3: Máy đo độ cứng di động chuyên nghiệp IMS 130TS

Top 4: Máy đo độ cứng cầm tay UNI-T UT347A

Địa chỉ mua máy đo độ cứng kim loại uy tín:

Có nhiều loại máy đo độ cứng khác nhau, bao gồm máy đo độ cứng Vickers, máy đo độ cứng Brinell và máy đo độ cứng Rockwell. Máy đo độ cứng có độ chính xác cao và độ lặp lại tốt. Nó được sử dụng để đo độ cứng của nhiều loại vật liệu khác nhau, bao gồm kim loại, nhựa, gỗ và cao su.

Với sự phát triển của công nghệ, các loại máy đo độ cứng ngày càng trở nên chính xác, dễ sử dụng và giá cả phải chăng. Để đảm bảo công việc kiểm tra độ cứng hiệu quả, các doanh nghiệp nên lựa chọn những dòng máy đo độ cứng chính xác và phù hợp với nhu cầu của mình.

Ngoài ra, bạn cũng có thể ghé thăm website mvtek.vn – thuộc Công ty Cổ phần Công nghệ Mai Vũ, một trong những nhà phân phối uy tín trong lĩnh vực thiết bị công nghệ, đặc biệt là máy đo độ cứng kim loại cầm tay, máy đo độ cứng kim loại để bàn . Với phương châm: sản phẩm chính hãng đa dạng – giá cả cạnh tranh – ưu đãi liên tục – dịch vụ khách hàng tận tâm và giao hàng miễn phí tại Hà Nội, TP.HCM, MVTEK cam kết mang đến cho khách hàng trải nghiệm mua sắm tuyệt vời và chu đáo.