طريقة الاختبار القياسية ASTM C1895 لتحديد صلابة الخدش موس

طريقة الاختبار القياسية ASTM C1895 لتحديد صلابة الخدش موس

يصف معيار "طريقة الاختبار القياسية ASTM C1895 لتحديد صلابة موهس للخدش"، الصادر عن الجمعية الأمريكية للاختبار والمواد (ASTM)، طريقة اختبار لتحديد صلابة موهس للخدش لبلاط السيراميك والبلاط الزجاجي والأسطح الصلبة الأخرى. تُعد صلابة موهس للخدش أداةً فعّالة لتحديد مقاومة بلاط السيراميك للخدش. تُحدد مقاومة الخدش من خلال ملاحظة سطح بلاط السيراميك بصريًا بعد محاولة خدشه بأداة ذات صلابة معروفة.

طريقة الاختبار القياسية ASTM C1895 لتحديد صلابة الخدش موس

وتشمل المعدات المستخدمة في هذه الاختبارات ما يلي:

  • أجهزة قياس الصلابة.
  • زلاجة اختبار الصلابة: أداة تُستخدم لتثبيت جهاز اختبار الصلابة بزاوية 70 درجة (زائد أو ناقص 5 درجات). يجب أن تكون الزلاجة قادرة على تطبيق قوة مقدارها 3,2 كجم (زائد أو ناقص 0,2 كجم) على نقطة تلامس نقطة الصلابة مع عينة الاختبار. يمكن تحقيق ذلك بإضافة وزن مساعد إلى الزلاجة. يجب أن تكون الزلاجة مزودة بمقبض للمساعدة في سحب جهاز اختبار الصلابة عبر عينة الاختبار. يختلف الوزن الإجمالي المطلوب لتطبيق القوة المطلوبة باختلاف الوزن الإجمالي في الزلاجة، وفي حال استخدام وزن مساعد، يعتمد ذلك على موقعه عليها.
  • عدسة المجوهرات أو أي جهاز تكبير مناسب آخر.
  • حجر الشحذ أو حجر الشحذ: سطح مصنوع من مادة مناسبة لشحذ أدوات الشحذ. من المعروف أن أحجار الشحذ المطلية بالماس وأحجار الشحذ المصنوعة من أكسيد الألومنيوم أو الكوراندوم فعالة.
  • محلول تلوين اختياري، مثل محلول الميثيلين الأزرق بنسبة 1 في المائة.

يجب أن تتكون عينة الاختبار من بلاطة واحدة على الأقل. يجب ترك عينات الاختبار التي يصل حجمها إلى 15 سم × 15 سم دون قصّها للاختبار. يمكن تصغير العينات التي يزيد طول جوانبها عن 15 سم إلى 15 سم على الأقل لسهولة الاستخدام.

قد تتآكل رؤوس الشحذ مع الاستخدام. قبل الاختبار، افحص طرف الشحذ تحت عدسة مكبرة للتأكد من أنه حاد ومستقيم. قد تحتاج رؤوس الشحذ إلى شحذ لإزالة البقع المسطحة أو العيوب. لشحذ رأس الشحذ، أزله وضعه في ظرف المثقاب الكهربائي. أمسك رأس الشحذ بزاوية 20 درجة تقريبًا مع حجر الشحذ، واستخدم المثقاب الكهربائي لتدويره. قد تؤثر الحرارة الزائدة الناتجة عن الاحتكاك على صلابته. لمنع ارتفاع درجة الحرارة، أبقِ حجر الشحذ مبللاً ولا تحاول شحذه لأكثر من 10 ثوانٍ.

باختصار، يُعدّ معيار ASTM C1895 طريقة اختبار قياسية مصممة لتقييم صلابة خدش موهس لبلاط السيراميك والزجاج والأسطح الصلبة الأخرى. تحدد هذه الطريقة المعدن القياسي (بناءً على مقياس موهس) الذي يمكنه خدش سطح العينة بشكل واضح في ظل ظروف محددة. يوفر هذا المعيار طريقة بسيطة وقابلة للتكرار لقياس مقاومة المادة للخدش، ويقارنها بمعايير صلابة موهس (التي تتراوح من المعادن الأكثر ليونة مثل التلك إلى أكثر معادن الكوراندوم صلابة).

تُستخدم هذه الطريقة على نطاق واسع في مراقبة الجودة واختيار المواد والبحوث، وخاصة في صناعات البناء والسيراميك والفضاء والإلكترونيات والطلاء.

بشكل عام، تتكون طريقة الاختبار هذه من الخطوات التالية:

  • إعداد السطح: يتم تنظيف المادة وإعدادها وفقًا للتعليمات القياسية.
  • اختبارات الخدش: باستخدام مجموعة من المعادن المرجعية ذات صلابة موس المعروفة، يتم خدش كل منها عبر السطح بقوة متحكم فيها.
  • التفتيش البصري: يقوم المراقبون بالتحقق من المعادن التي يمكن رؤيتها بوضوح على السطح.
  • تصنيف الصلابة: يتم تحديد قيمة صلابة موس من خلال المعدن الأكثر صلابة الذي ينتج خدشًا ملحوظًا.

يعتمد الاختبار على الكشف البصري عن آثار السطح، لذا يُعدّ اتساق أداء المُشغّل والإضاءة المناسبة أمرًا بالغ الأهمية. ولأنه لا يُعالج جميع جوانب السلامة، ينبغي على المستخدمين ارتداء معدات الوقاية الشخصية المناسبة والالتزام ببروتوكولات المختبر.

كان فريدريش موهس عالم معادن ألمانيًا، اشتهر بتطويره مقياس موهس لقياس صلابة المعادن. يُصنّف هذا المقياس المعادن بناءً على قدرتها على خدش بعضها البعض. وهو طريقة بسيطة وفعّالة لتحديد ومقارنة صلابة المواد الطبيعية.

كان مقياس موس من أوائل الطرق العملية والمنهجية لتصنيف المعادن، وجعل اختبار الصلابة متاحًا وقابلًا للتكرار بسهولة في الميدان. ورغم توفر اختبارات صلابة أكثر دقة اليوم، إلا أن مقياس موس لا يزال مفهومًا أساسيًا في علم المعادن وهندسة المواد.

مستوى صلابة كل معدن على مقياس موس الكلاسيكي، حيث يمكن خدش كل معدن، هو كما يلي:

  • 1 = التلك: بودرة الأطفال
  • 2 = الجبس: الطباشير، الحوائط الجافة
  • 3 = الكالسيت: الحجر الجيري، تومس
  • 4 = فلوريت: بلورات فلوريت
  • 5 = أباتيت: مينا الأسنان
  • 6 = أورثوكلاز: الفلسبار في الجرانيت
  • 7 = الكوارتز: الرمل والزجاج
  • 8 = التوباز: بعض الأحجار الكريمة
  • 9 = اكسيد الالمونيوم: الياقوت والياقوت
  • 10 = الماس: أصعب مادة طبيعية معروفة

تُعد صلابة موس للخدش مهمةً لأنها تُوفر طريقةً سريعةً وعمليةً لتقييم مقاومة المادة للخدش. وهذا يؤثر بشكلٍ مباشر على متانتها ووظيفتها ومظهرها، خاصةً في الاستخدام العملي. تُعتبر هذه الطريقة مهمةً للأسباب التالية:

  • المتانة ومقاومة التآكل: تتميز المواد ذات صلابة موس الأعلى بمقاومة أفضل لتلف الأسطح. وهي مفيدة في الأرضيات، وأسطح العمل، والبلاط، والقشرة الخشبية، والعدسات، والإلكترونيات، حيث قد يُسبب التلامس اليومي أو التآكل أو الاحتكاك خدوشًا. على سبيل المثال، لا يُخدش بلاط السيراميك ذو صلابة موس 7+ بسهولة بالرمل (الكوارتز). تحتاج شاشات الهواتف إلى صلابة أعلى من 6 لمقاومة خدوش العملات المعدنية أو المفاتيح.
  • اختيار المواد وتصميمها: يُساعد هذا التصميم المصممين على اختيار مواد مناسبة للبيئات ذات الكثافة المرورية العالية والتآكل (مثل المستشفيات، ووسائل النقل العام، والمطابخ). على سبيل المثال، عند اختيار الزجاج للألواح الشمسية أو النوافذ، يجب أن يكون مقاومًا للخدوش الناتجة عن الغبار المتطاير بفعل الرياح (عادةً ما يكون مصنوعًا من الكوارتز).
  • مراقبة الجودة والامتثال للمعايير: تستخدم ASTM C1895 والمعايير المماثلة صلابة موس لضمان استيفاء المنتجات لمواصفات مقاومة الخدش. يجب أن يجتاز بلاط السيراميك المُعلن عنه بأنه مقاوم للخدش اختبار مستوى الصلابة للتحقق من صحة ادعائه.
  • تحديد المعادن ميدانيًا: في الجيولوجيا والتعدين، تُعد هذه طريقة سريعة وبسيطة لتحديد المعادن المجهولة. يستطيع الجيولوجيون خدش المعدن بأداة معروفة (مثل سكين أو ظفر) لتقدير صلابته.

نتيجةً لذلك، يُعدّ معيار ASTM C1895 نهجًا اختباريًا شائع الاستخدام لتقييم مقاومة الخدش باستخدام مقياس موس. بساطته، وسعره المناسب، وإمكانية تطبيقه على الأسطح الخزفية والصلبة تجعله أداةً قيّمةً في مراقبة الجودة والمواصفات في مختلف الصناعات.

مؤسستنا، التي تدعم الشركات في جميع القطاعات منذ سنوات من خلال مجموعة واسعة من أنشطة الاختبار والقياس والتحليل والتقييم، تضم فريقًا قويًا من الموظفين يتابعون عن كثب التطورات العالمية في العلوم والتكنولوجيا، ويعملون على تطوير أنفسهم باستمرار. وفي هذا السياق، نقدم أيضًا خدمات الاختبار وفقًا لطريقة الاختبار القياسية ASTM C1895 لتحديد صلابة الخدش لموهس.

واتس اب