Bahan keras sulit untuk ditangani. Mereka sulit dipotong, dikikis, dan diubah. Mereka juga sulit diajak bekerja sama. Tapi apakah mereka?
Kekerasan adalah ukuran seberapa tahan benda padat terhadap berbagai jenis perubahan bentuk permanen ketika gaya tekan diterapkan.
Beberapa bahan, seperti logam, lebih keras dari yang lain. Kekerasan makroskopis umumnya dicirikan oleh ikatan antarmolekul yang kuat, tetapi perilaku bahan padat di bawah gaya kompleks; oleh karena itu, ada berbagai pengukuran kekerasan: kekerasan gores, kekerasan indentasi, dan kekerasan pantulan.
Pada artikel ini, saya akan menjelaskan apa itu bahan keras dan bagaimana penggunaannya dalam konstruksi dan industri lainnya.
Dalam posting ini kita akan membahas:
Apa Arti Istilah "Bahan Keras" Sebenarnya?
Ketika kita berbicara tentang bahan keras, kita mengacu pada jenis bahan tertentu yang memiliki sifat konsisten yang sulit dipotong, dikikis, atau diubah. Pengertian bahan keras bukanlah kumpulan data atau informasi tunggal yang dapat ditemukan dalam satu dokumen atau rangkaian dokumen. Alih-alih, ini memerlukan serangkaian metode dan panduan khusus untuk menyesuaikan dengan persyaratan yang relevan dari proyek atau penggalian tertentu.
Bagaimana Kekerasan Diukur?
Kekerasan suatu zat ditentukan oleh struktur kristalnya, yang teratur dan seringkali cukup "ketat". Ini berlaku untuk berlian, kaca, dan bahan keras lainnya. Kekerasan diukur menggunakan serangkaian metode standar yang menunjukkan tingkat ketahanan suatu material terhadap sobek, tergores, atau dipotong. Beberapa metode yang digunakan untuk mengukur kekerasan antara lain:
- Skala Mohs, yang menilai kekerasan material pada skala 1 sampai 10
- Skala Rockwell, yang mengukur kedalaman lekukan yang dibuat oleh indentor berujung berlian
- Skala Vickers, yang mengukur ukuran lekukan yang dibuat oleh indentor berujung berlian
Bagaimana Bahan Keras Disiapkan
Bahan keras sering disiapkan dengan menggunakan berbagai metode, tergantung pada bahan tertentu dan kebutuhan proyek. Beberapa metode umum yang digunakan untuk menyiapkan bahan keras meliputi:
- Memotong dengan gergaji berlian
- Menggiling dengan penggiling berlian
- sandblasting
- etsa kimia
Batasan yang Ditunjuk dan Perjanjian Klausul
Saat bekerja dengan bahan keras, penting untuk dicatat bahwa mungkin ada batasan atau perjanjian klausul yang ditentukan yang menentukan bagaimana bahan harus ditangani atau disiapkan. Misalnya, mungkin ada batasan jumlah drainase yang diperbolehkan di lokasi penggalian tertentu, atau mungkin ada perjanjian klausul yang mensyaratkan penggunaan jenis material keras tertentu untuk proyek tertentu.
Bahan Keras vs. Lembut: Apa yang Membedakannya?
Bahan keras dicirikan oleh sifatnya yang padat dan ketahanan yang tinggi terhadap deformasi, sedangkan bahan lunak relatif mudah untuk dideformasi dan dibentuk kembali. Beberapa contoh umum bahan keras antara lain baja, beton, dan mortar, sedangkan karet dan perak adalah contoh bahan lunak.
Properti Magnetik
Perbedaan utama lainnya antara bahan keras dan lunak terletak pada sifat magnetiknya. Bahan keras, seperti magnet permanen, memiliki koersivitas tinggi dan dapat dimagnetisasi untuk menghasilkan medan magnet yang kuat. Bahan lunak, di sisi lain, memiliki koersivitas rendah dan dapat dengan mudah mengalami demagnetisasi.
Lingkaran Magnetisasi
Lingkaran magnetisasi adalah grafik yang menunjukkan hubungan antara medan magnet dan magnetisasi suatu bahan. Bahan keras memiliki loop histeresis yang sempit, menunjukkan koersivitas yang tinggi dan magnetisasi yang kuat, sedangkan bahan lunak memiliki loop histeresis yang lebar, menunjukkan koersivitas yang rendah dan magnetisasi yang lemah.
Struktur atom
Struktur atom suatu material juga berperan dalam menentukan kekerasannya. Bahan keras biasanya memiliki struktur atom yang sangat teratur, dengan atom tersusun dalam pola yang teratur. Bahan lunak, di sisi lain, memiliki struktur atom yang lebih tidak teratur, dengan atom tersusun dalam pola semi-acak.
penggunaan
Sifat bahan keras dan lunak membuatnya cocok untuk aplikasi yang berbeda. Bahan keras sering digunakan dalam konstruksi dan manufaktur, di mana kekuatan dan daya tahan penting. Bahan lembut, di sisi lain, sering digunakan dalam aplikasi yang membutuhkan gerakan dan fleksibilitas, seperti pada pakaian dan alas kaki.
Properti nyaring
Bahan keras juga cenderung nyaring, artinya menghasilkan suara dering saat dipukul. Ini karena atom-atom dalam material keras terkemas rapat dan dapat bergetar dengan mudah. Bahan lunak, di sisi lain, tidak nyaring dan tidak menghasilkan suara dering saat dipukul.
Menjelajahi Dunia Bahan Keras yang Luas
Bahan keras adalah zat padat yang tidak dapat dengan mudah berubah bentuk atau dibentuk kembali. Mereka mengandung atom yang tersusun secara kompak dalam struktur kristal biasa, yang memberi mereka sifat unik. Kekerasan suatu zat ditentukan oleh kemampuannya untuk menahan goresan, irisan, atau goresan.
Perbedaan Antara Bahan Keras dan Lunak
Perbedaan antara bahan keras dan lunak sangat besar. Beberapa perbedaan utama meliputi:
- Bahan keras bersifat padat dan tidak mudah berubah bentuk atau dibentuk ulang, sedangkan bahan lunak lebih fleksibel dan mudah dibentuk atau dibentuk.
- Bahan keras biasanya lebih awet dan tahan lama dibandingkan bahan lunak.
- Bahan keras sering digunakan dalam aplikasi yang mengutamakan kekuatan dan daya tahan, sedangkan bahan lunak sering digunakan dalam aplikasi yang mengutamakan kenyamanan dan fleksibilitas.
Bahan Keras yang Disesuaikan
Salah satu aspek penting dari material keras adalah dapat disesuaikan untuk memenuhi kebutuhan spesifik. Misalnya, dengan mengubah struktur kristal suatu material, kekerasan, kekuatan, dan sifat lainnya dapat diubah. Ini memungkinkan para insinyur dan ilmuwan untuk membuat bahan yang disesuaikan dengan aplikasi tertentu.
Mengakses Bahan Keras
Mengakses material keras bisa menjadi tantangan, karena sering terkandung di dalam tanah atau material alami lainnya. Namun, kemajuan teknologi telah mempermudah pencarian dan ekstraksi bahan-bahan tersebut. Misalnya, teknik penambangan memungkinkan kita mengakses material keras seperti intan dan besi yang dulunya sulit dijangkau.
Soal Kekerasan
Pertanyaan tentang kekerasan adalah pertanyaan penting di berbagai bidang. Dengan memahami sifat material keras, kita dapat menciptakan struktur yang lebih kuat dan tahan lama, mengembangkan alat pemotong dan bahan abrasif baru, serta membuat material yang disesuaikan untuk aplikasi khusus. Apakah Anda seorang ilmuwan, insinyur, atau hanya ingin tahu tentang dunia di sekitar Anda, mempelajari bahan keras pasti akan memberikan banyak jawaban dan wawasan.
Bahan yang dapat berubah menjadi zat keras padat
Beberapa unsur alam memiliki kemampuan untuk berubah menjadi bahan padat yang keras melalui pengolahan. Misalnya:
- Besi dapat diolah menjadi baja temper yang memiliki tingkat kekerasan dan kekuatan yang tinggi.
- Boron dapat diolah menjadi boron karbida, yang merupakan salah satu bahan terkeras yang diketahui manusia.
- Perak dapat diolah menjadi perak murni, yang lebih keras dari perak murni.
Formula yang Disesuaikan
Beberapa bahan dapat disesuaikan melalui formula untuk memungkinkannya menahan keausan, sobekan, goresan, dan pemotongan. Misalnya:
- Mortar dapat dicampur dengan berbagai elemen untuk menghasilkan produk beton dengan sifat unik.
- Karet dapat diproses untuk menghasilkan produk dengan kekerasan dan kekuatan yang tinggi.
Energi yang disimpan
Beberapa bahan memiliki kemampuan menyimpan energi, yang memungkinkannya berubah menjadi zat keras. Misalnya:
- Es dapat dideformasi dan dibentuk kembali untuk membuat zat keras karena energi yang tersimpan di dalamnya.
- Kuarsa dapat digores untuk membuat zat nyaring karena energi yang terkandung di dalam atomnya.
Pemrosesan Modern
Teknik pemrosesan modern memungkinkan transformasi bahan lunak menjadi zat keras. Misalnya:
- Memotong dan membentuk berbagai jenis logam dapat menghasilkan produk dengan berbagai tingkat kekerasan dan kekuatan.
- Melalui proses yang disebut tempering, kaca dapat diubah menjadi zat yang keras.
Penggunaan yang luas dan minat yang sah terhadap material keras telah mengarah pada pengembangan bank artikel dan vendor yang setuju untuk berbagi pengetahuan dan pengaturan mereka. Kemampuan untuk menahan keausan, sobekan, goresan, dan pemotongan disebut kekerasan, dan merupakan properti yang sangat dicari di berbagai industri.
Kesimpulan
Jadi begitulah- bahan keras adalah bahan yang sulit dipotong, dikikis, atau diubah. Mereka memiliki satu set informasi data, alih-alih memerlukan metode set kustom. Mereka sesuai dengan persyaratan yang relevan mengingat proyek dan kekerasan penggalian dapat diukur dengan menggunakan skala Mohs, skala Rockwell, dan skala Vickers. Bahan keras penting untuk konstruksi dan manufaktur, dan dapat digunakan untuk kekerasan dan daya tahan. Mereka juga digunakan untuk kenyamanan dan fleksibilitas, jadi Anda harus menjelajahi dunia material keras yang luas.
Saya Joost Nusselder, pendiri Tools Doctor, pemasar konten, dan ayah. Saya suka mencoba peralatan baru, dan bersama dengan tim saya, saya telah membuat artikel blog yang mendalam sejak 2016 untuk membantu pembaca setia dengan alat & kiat kerajinan.
