Ytthårdhet

Ytthårdhet är måttet på hur motståndskraftig en materials yta är mot plastisk deformation och slitage. Den avser ofta de översta mikrometrarna av ytan och är därmed skild från hårdheten i materialets inre (bulk). En hög ytthårdhet ökar slitstyrkan och motståndet mot skrapning, vilket ofta förbättrar livslängden hos komponenter i friktionskontakt.

Mätning av ytthårdhet sker vanligtvis med mikro- eller nanohårdhetstestning. Vickers- eller Knoop-indentering används för att kartlägga ythårdheten nära ytan, och man kan följa en hårdhetsprofil mellan ytan och ett litet djup. Nanoindentation ger data om hur hårdheten förändras med djup. Rockwell- eller Brinelltester mäter främst bulk-hårdhet men kan ge kompletterande information när ytan är homogen.

Faktorer som påverkar ytthårdhet inkluderar kemisk sammansättning, mikrostruktur och värmebehandlingar samt ytfinish och eventuella beläggningar. Ytbehandlingar som nitrering, karburering, induktionshärdning eller laserhärdning höjer hårdheten i ytskiktet. Beläggningar såsom TiN, Al2O3 och Diamond-Like Carbon (DLC) skapar hårda skikt med hög slitstyrka. Andra åtgärder som shot peening introducerar komprimerande residualspänningar som ökar yttre motståndskraft.

Användningar finns inom verktyg, maskindelar och andra friktionsytor där hög slitstyrka och konsekvent kraftöverföring är avgörande. Ytthårdhet är viktig för livslängd och underhållsbehov, särskilt i högbelastade eller slitagesatta miljöer.