Что такое испытание на твердость по Моосу? (Обновлено 2021 г.)

Точно так же, как твердость металлов и их сплавов удобно измерять с помощью тестов на твердость по Роквеллу, Бринеллю и Виккерсу, твердость минералов лучше всего определять с помощью теста твердости Мооса.

Тест на твердость - это определение стойкости минерала к царапинам. Твердость - это в основном характеристика материала, а не его фундаментальное физическое свойство.

Различные типы материалов измеряются на их твердость с использованием различных методов определения твердости.

Вступление

Шкала твердости Мооса была разработана немецким минералогом Фридрихом Моосом в 1812 году.

Он отобрал десять минералов разной твердости, от очень мягких (тальк) до самых твердых минералов (алмаз). Все минералы легко получить, за исключением алмаза.

Когда речь идет об идентификации образцов минералов, первостепенное значение имеет испытание на твердость по Моосу.

Десять эталонных минералов в диапазоне от твердости по шкале от 1 до 10 используются для сравнения стойкости минерала, который необходимо поцарапать.

Этот тест широко используется, поскольку твердость большинства образцов минералов очень близка к твердости минералов, представленной по шкале твердости Мооса.

Шкала твердости Мооса

Шкала твердости Мооса демонстрируется с помощью следующей таблицы.

Минеральная	Твердость
Тальк	1
Гипс	2
Кальцит	3
Флюорит	4
Апатит	5
Ортоклаз	6
Кварцевый	7
Топаз	8
Корунд	9
Алмаз	10

 

Сравнение твердости

Стойкость материала к царапинам называется «твердостью». Для проведения испытания острый конец одного образца помещают на немаркированную поверхность, пытаясь поцарапать другой образец.

Наблюдая за темнотой двух экземпляров, вы можете стать свидетелями четырех ситуаций:

• Образец A обычно тверже, чем образец B, если образец A царапает образец B.
• Если образец B не царапается образцом A, образец B имеет тенденцию быть более твердым, чем образец A.
• Если оба образца относительно неэффективны, в то время как они царапают друг друга, возможно, что два образца имеют одинаковую твердость.
• Если имеется три образца A, B и C, и образец A не может поцарапать образец C, в то время как образец B может поцарапать его, ожидается, что образец A имеет твердость между твердостью образца B и C.

Процедура испытания твердости Мооса

Процедура испытания на твердость по Моосу состоит из следующих этапов.

• Начните с определения и поиска гладкой поверхности без царапин для проведения процедуры тестирования.
• Крепко держите образец неизвестной твердости одной рукой за верхнюю часть стола, чтобы испытуемая поверхность была доступна и открыта. Поместив его на стол, вы можете надежно удерживать образец и удерживать его неподвижно, чтобы это не повлияло на результаты теста.
• В другой руке возьмите один из образцов стандартной твердости. Теперь выберите плоскую поверхность неизвестного образца и поместите ее напротив образца известной твердости.
• Плотно прижмите острие эталонного образца твердости к неизвестному образцу. Затем перетащите острие стандартного образца твердости к поверхности неизвестного образца.
• Следует исследовать поверхность неизвестного образца. Смахните пальцем порошок или минеральные осколки. Проверьте, не образовалась ли царапина в результате теста? Царапина не будет какой-то отметиной, которая стирается с поверхности. Вместо этого это будет характерная бороздка, сделанная на поверхности минерала, которую не следует путать с минеральными остатками или порошком.
• Вы можете провести тест дважды, чтобы подтвердить свои выводы.

Несколько отличных советов по тесту твердости по Моосу

Для достижения надежных результатов каждый раз, когда вы проводите испытание на твердость по Моосу, можно следовать нескольким советам. Некоторые из них обсуждаются ниже:

• Некоторые образцы действительно содержат примеси, которые могут повлиять на результаты ваших тестов. Если информация из ваших тестов или результаты неубедительны, попробуйте проверить это еще раз. Вполне возможно, что в один из протестированных вами образцов попала примесь.
• Вы должны быть очень осторожны при обращении с гранулированным или маленьким образцом, так как некоторые твердые материалы также могут быть очень хрупкими. Вполне возможно, что один из ваших экземпляров может начать крошиться или ломаться, а не царапаться.
• Образец нельзя тереть взад и вперед о другой образец, так как он может не оставить следов и изменить результаты. Тест следует проводить осторожно, чтобы одним решительным движением порезать царапину.
• Этот тип тестирования не следует проводить на хорошей мебели. Скорее, этот тест следует проводить на рабочем или лабораторном столе с защитным покрытием или прочной поверхностью.
• Для удобства список минералов в порядке их относительной твердости может оказаться очень полезным. Вы можете быстро получить список потенциальных минералов, определив твердость конкретного образца.

Прочность, прочность и твердость

При проведении испытания на твердость по шкале Мооса всегда следует помнить, что ваша цель - проверить «устойчивость к царапинам».

Существует вероятность того, что образец может выйти из строя по другим причинам при выполнении теста. Они могут деформироваться, рассыпаться или сломаться, а не поцарапаться.

Из-за недостаточной прочности ожидается, что твердые материалы сломаются, когда они будут подвергаться нагрузке. Рассыпчатость или деформация материалов могут быть вызваны недостаточной прочностью, когда они подвергаются нагрузкам.

Использование для испытания твердости Мооса

Испытания на твердость по Моосу широко используются для определения относительной твердости образцов минералов.

Эти тесты выполняются как часть процедур идентификации минералов в классе, лаборатории или в полевых условиях, когда другие тесты недоступны или когда исследуются легко идентифицируемые материалы.

Испытания на твердость необходимы для определения пригодности материалов, которые используются в промышленности для различных целей, включая конкретное конечное применение или конкретный производственный процесс.

Чтобы подтвердить и проверить, были ли выполнены закалочные обработки, такие как отпуск, отжиг, цементирование или наклеп, в соответствии со спецификациями, испытание на твердость по Моосу идеально подходит для проведения в производственных процессах.