Lastunabhängige Mikrohärte an verschiedenen Gläsern

Abstract

Mit Hilfe eines dynamischen Mikrohärteprüfgerätes, das die kontinuierliche Registrierung von Last und Eindringtiefe während eines Be- und Entlastungszyklus gestattet, wurde die Vickershärte an einer Reihe von Silicatgläsern gemessen. Die nach einem Ansatz von Fröhlich u. a. [1 bis 3] ermittelte Härtezahl L₂ VH ist unabhängig von der aufgebrachten Last und wird auch nicht von Rißbildung während des Eindruckes im Glas beeinflußt. Diese Härte erfüllt die Bedingungen einer Materialkennzahl. SiO₂-Glas hat einen L₂ VH-Wert von 3780 Ν mm⁻², die meisten zusammengesetzten Gläser zeigen zwar niedrigere Härtewerte, sie liegen aber > 2000 Ν mm⁻². Die Härte von Mischalkaligläsern weist einen ausgeprägten Mischalkalieffekt aus, das gleiche gilt auch für die elastischen Tiefenrückfederungswerte. Diese liegen, auf eine Maximallast von etwa 2 Ν bezogen, nach Entlasten zwischen 0,5 und 0,6 bei den hier untersuchten Gläsern. Um möglichst unverfälschte Härtewerte zu erhalten, ist auf eine optimale Oberflächenvorbereitung, Lagerung der Proben und auf Ausführung der Messungen in trockener Atmosphäre zu achten. Load-independent microhardness of various glasses The Vickers hardness of a series of silicate glasses was measured using a dynamic testing rig which gives continuous recording of load and depth of penetration during a cycle of both increasing and decreasing load. The hardness index L₂ VH evaluated according to the model of Fröhlich et alia [1 to 3] was found to be independent of the load used and also of cracking of the glass whilst making the Impression. This hardness index thus meets the requirements to be a characteristic property of the glass. Vitreous silica has an L₂ VH number of 3780 Ν mm⁻²; most other multicomponent glasses have values distinctly lower but still > 2000 Ν mm⁻². The hardness of mixed alkali glasses shows a marked mixed alkali effect, as does the elastic recovery. This was, for a maximum load of 2 N, between 0,5 and 0,6 on unloading for the glasses investigated here. To minimize errors in the hardness results optimum surface preparation, storage of the samples, and measurement in a dry atmosphere are necessary. Microdureté de différents verres indépendante de la charge Pour déterminer la microdureté d'une série de verres de silicate, on utilise un appareil de mesure dynamique qui permet l'enregistrement continu de la charge et de la profondeur de la pénétration pendant un cycle de mise sous charge et de relèvement de celle-ci. L'indice de dureté L₂ VH établi d'après la formule de Fröhlich et coli. [1 à 3] est indépendant de la charge appliquée et il n'est pas influencé par la formation de fissures lors des essais. Cette valeur de dureté est caractéristique du matériau. Le verre de silice a une valeur L₂ VH de 3780 Ν mm⁻²; la plupart des verres à plusieurs composants ont néanmoins une microdureté plus faible, mais supérieure à 2000 Ν mm⁻². La dureté des verres à alcalins mixtes présente un effet alcalin mixte prononcé; il en est de même pour les valeurs de la reprise élastique situées, pour une charge maximale de quelque 2 N, entre 0,5 et 0,6 pour les verres étudiés ici, après relèvement de la charge. Pour obtenir les valeurs de dureté les plus justes possible, il faut veiller à une préparation des surfaces optimale, à un stockage des échantillons et à des mesures en atmosphère sèche.