Duresa

De Viquipèdia
Salta a: navegació, cerca

La duresa és una propietat d'un material sòlid que indica la resistència que oposa la seva superfície a ser deformada per força causada per un altre cos; una definició similar és que la duresa mesura la resistència que oposa una substància a ser ratllada. La duresa macroscòpica sol estar caracteritzada per forces intermoleculars fortes. La duresa depèn d'altres propietats com la ductilitat, la rigidesa, la plasticitat, la facilitat de deformació, la resistència, la tenacitat, la viscoelasticitat i la viscositat. Es mesura duent a terme un assaig de duresa, i no té una escala absoluta (ni, per tant, una unitat de mesura) sinó que es fan servir diferents escales relatives com, per exemple, l'escala de Mohs.

Alguns exemples de substàncies dures són la ceràmica, el formigó, alguns metalls i els metalls superdurs.

Mineralogia[modifica]

Talc
Diamant

En mineralogia, la duresa es mesura segons l'escala de Mohs, una escala relativa creada per l'austríac Friedrich Mohs que mesura la resistència al ratllat dels materials. L'aparell utilitzat és el duròmetre.

Duresa Mineral Composició química
1 Talc (es pot ratllar fàcilment amb l'ungla) Mg3Si4O10(OH)2
2 Guix (es pot ratllar amb l'ungla amb més dificultat) CaSO4·2H2O
3 Calcita (es pot ratllar amb una moneda de coure) CaCO3
4 Fluorita (es pot ratllar amb un ganivet) CaF2
5 Apatita Ca5(PO4)3(OH-,Cl-,F-)
6 Feldespat (es pot ratllar amb una escata d'acer) KAlSi3O8
7 Quars (ratlla el vidre) SiO2
8 Topazi Al2SiO4(OH-,F-)2
9 Corindó (només és ratllat pel diamant) Al2O3
10 Diamant (el mineral natural més dur) C

Metal·lúrgia[modifica]

Instrument per a determinar la duresa Vickers

En metal·lúrgia, la duresa es mesura mitjançant un assaig de duresa o assaig de penetració. Depenent del tipus de punta emprada i del rang de càrregues aplicades, hi ha diferents escales adequades per a distints rangs de duresa.

L'interès de la determinació de la duresa dels metalls consisteix en la correlació existent entre la duresa i la resistència mecànica en els acers al carboni, sent un mètode d'assaig més econòmic i ràpid que l'assaig de tracció, per la qual cosa el seu ús està molt estès.

Fins a l'aparició de la primera màquina Brinell per a la determinació de la duresa, aquesta es mesurava de forma qualitativa emprant una llima d'acer trempat que era el material més dur que s'emprava en els tallers.

Actualment existeixen les escales següents:

  • Duresa Brinell: empra com a punta una bola d'acer. Per a materials durs, és poc exacta.
  • Duresa Rockwell: s'utilitza com a punta un con de diamant (en alguns casos bola d'acer). És la més estesa, ja que la duresa s'obté per mesura directa i és apte per a tot tipus de materials. Se sol considerar un assaig no destructiu per la petita grandària de l'empremta.
  • Rockwell superficial : hi ha una variant de l'assaig, anomenada Rockwell superficial, per a la caracterització de peces molt primes, com a fulles d'afaitar o capes de materials que han rebut algun tractament d'enduriment superficial.
  • Duresa Knoop: mesura la duresa en valors d'escala absolutes, i es valoren amb la profunditat de senyals gravades sobre un mineral mitjançant un estri amb una punta de diamant al qual se li fa una força estàndard.
  • Duresa Rosiwal: mesura en escales absoluta de dureses, s'expressa com la resistència a l'abrasió mitjanes en proves de laboratori i prenent com a base el corindó amb un valor de 1000.
  • Duresa Shore: empra un escleroscopi. Es deixa caure un indentat a la superfície del material i es veu el rebot. És adimensional, però consta de diverses escales. A major rebot → gran duresa. Aplicable per a control de qualitat superficial. És un mètode elàstic, no de penetració com els altres.
  • Duresa Webster: empra màquines manuals en el mesurament, sent apte per a peces de difícil maneig com a perfils llargs extruïts. El valor obtingut se sol convertir a valors Rockwell.
  • Duresa Vickers: utilitza com penetrador un diamant amb forma de piràmide quadrangular. Per a materials tous, els valors Vickers coincideixen amb els de l'escala Brinell.

Vegeu també[modifica]

Bibliografia[modifica]

  • La Gran enciclopèdia dels minerals 451 fotografies, 520 pàgines 20,5 x 29,2 cm. Original: Artia, Praga 1986, versió en català: editorial Susaeta SA 1989, ISBN 978-84-305-1585-1 (imprès a Txecoslovàquia)
  • Précis de minéralogie De Lapparent, A.: París 1965 (1888)
  • Minerals and how to study them Dana, L. i Hurlbut, S.: Nova York 1949
  • Schöne und seltene Mineral Hofmann, F. i Karpinski, J.: Leipzig 1980
  • Cordua, William S. The Hardness of Minerals and Rocks. Lapidary Digest , c. 1990.

Enllaços externs[modifica]

A Wikimedia Commons hi ha contingut multimèdia relatiu a: Duresa Modifica l'enllaç a Wikidata