Skip to content
Saturday, November 7, 2026Ideas worth exploring. Knowledge worth sharing.
S. SenseCentralDISCOVER EVERY DAY
Explore
THE ARTICLE LIBRARY

All stories.

Ideas and explainers from across SenseCentral.

Material Science 1 min read

Impact Fracture

Impact fractures can best be described as a flute or strip of material that was cleanly sheared from a projectile point. The most common type of impact fracture starts at the tip of a point and runs down one blade edge possibly reaching the shoulder of a point. Some points were reworked into a useable point after having been damaged by an impact fracture. Normalized tests, like the Charpoy and Izod tests measure the impact energy required to fracture a notched specimen with a hammer mounted on a pendulum. The energy is measured by the change in potential energy (height) of the pendulum. This energy is called notch toughness.

↗
Material Science 1 min read

Brittle Fracture

There is no appreciable deformation, and crack propagation is very fast. In most brittle materials, crack propagation (by bond breaking) is along specific crystallographic planes (cleavage planes). This  type of fracture is  transgranular (through  grains) producing  grainy texture (orfaceted texture) when cleavage direction changes from grain to grain. In some materials, fracture is intergranular. Fracture occurs due to stress concentration at flaws, like surface scratches, voids,

↗
Material Science 1 min read

Ductile Fracture

Stages of ductile fracture 1. Initial necking 2. Small cavity formation (micro voids) 3. Void growth (ellipsoid) by coalescence into a crack 4.   Fast crack propagation around neck. Shear strain at 45o 5. Final shear fracture (cup and cone) The interior surface is fibrous, irregular, which signify plastic deformation.

↗
Material Science 1 min read

Failure – Fundamentals of Fracture

Fracture is a form of failure where the material separates in pieces due to stress, at temperatures below the melting point. The fracture is termed ductile or brittle depending on whether the elongation is large or small. Steps in fracture (response to stress): • Crack formation • Crack propagation

↗
Material Science 1 min read

The Durometer

The Durometer is a popular instrument for measuring the indentation hardness of rubber and rubber-like materials. The most popular testers are the Model A used for measuring softer materials and the Model D for harder materials.The operation of the tester is quite simple. The material is subjected to a definite pressure applied by a calibrated spring to an indenter that is either a cone or sphere and an indicating device measures the depth of indentation.

↗
Material Science 1 min read

The Scleroscope Hardness Test

The Scleroscope test consists of dropping a diamond tipped hammer, which falls inside a glass tube under the force of its own weight from a fixed height, onto the test specimen. The height of the rebound travel of the hammer is measured on a graduated scale. The scale of the rebound is arbitrarily chosen  and  consists  on  Shore units, divided  into  100  parts,  which  represent  the average rebound from pure hardened high-carbon steel. The scale is continued higher than 100 to include metals having greater hardness. In normal use the shore scleroscope test does not mark the material under test. The Shore Scleroscope measures hardness in terms of the elasticity of the material and the hardness number depends on the height to which the hammer rebounds, the harder the material, the higher the rebound. Advantages of this method are portability and non- marking of the test surface.

↗
Material Science 2 min read

Micro-hardness Test

Knoop Hardness Test The term microhardness test usually refers to static indentations made with loads not exceeding 1 kgf. The indenter is either the Vickers diamond pyramid or the Knoop elongated diamond pyramid. The procedure for testing is very similar to that of the standard Vickers hardness test, except that it is done on a microscopic scale with higher precision instruments. The surface being tested generally requires a metallographic finish; the smaller the load used, the higher the surface finish required. Precision microscopes are used to measure the indentations; these usually have a magnification of around X500 and measure to an accuracy of +0.5 micrometres. Also with the same observer differences of +0.2 micrometres can usually be resolved. It should, however, be added that considerable care and experience are necessary to obtain this accuracy. The Knoop hardness number KHN is the ratio of the load applied to the indenter, P (kgf) to the unrecovered projected area A (mm2) KHN = F/A = P/CL2…

↗
Material Science 3 min read

Vickers Hardness Test

The Vickers hardness test method consists of indenting the test material with a diamond indenter, in the form of a right pyramid with a square base and an angle of 136 degrees between opposite faces subjected to a load of 1 to 100 kgf. The full load is normally applied for 10 to 15 seconds. The two diagonals of the indentation left in the surface of the material after removal of the load are measured using a microscope and their average calculated. The area of the sloping surface of the indentation is calculated. The Vickers hardness is the quotient obtained by dividing the kgf load by the square mm area of indentation. When the mean diagonal of the indentation has been determined the Vickers hardness may be calculated from the formula, but is more convenient to use conversion tables. The Vickers hardness should be reported like 800 HV/10, which means a Vickers hardness of 800, was obtained  using  a  10  kgf  force.  Several  different  loading  settings  give  practically  identical hardness numbers on uniform material, which is much better than the arbitrary changing of scale with the other hardness testing methods. The advantages of the Vickers hardness test are that extremely accurate readings can be taken, and just one type of indenter is used for all types of metals and surface treatments. Although thoroughly adaptable and very precise for testing the softest and hardest of materials, under varying loads, the Vickers machine is a floor standing unit that is moreexpensive than the Brinell or Rockwell machines.…

↗
Material Science 2 min read

Rockwell Hardness Test

The Rockwell hardness test method consists of indenting the test material with a diamond cone or hardened steel ball indenter. The indenter is forced into the test material under a preliminary minor load F0 (Fig. 1A) usually 10 kgf. When equilibrium has been reached, an indicating device, which follows the movements of the indenter and so responds to changes in depth of penetration of the indenter is set to a datum position. While the preliminary minor load is still applied an additional major load is applied with resulting increase in penetration (Fig. 1B). When equilibrium has again been reach, the additional major load is removed but the preliminary minor load is still maintained. Removal of the additional major load allows a partial recovery, so reducing the depth of penetration. The permanent increase in depth of penetration, resulting from the application and removal of the additional major load is used to calculate the Rockwell hardness number.  Advantages of the Rockwell hardness method include the direct Rockwell hardness number readout and rapid testing time.

↗
Material Science 1 min read

The Brinell Hardness Test

The Brinell hardness test method consists of indenting the test material with a 10 mm diameter hardened steel or carbide ball subjected to a load of 3000 kg. For softer materials the load can be reduced to 1500 kg or 500 kg to avoid excessive indentation. The full load is normally applied for10 to 15 seconds in the case of iron and steel and for at least 30 seconds in the case of other metals. The diameter of the indentation left in the test material is measured with a low powered microscope. The Brinell harness number is calculated by dividing the load applied by the surface area ofthe indentation.

↗