Твёрдость

Твёрдость - это сопротивление тела внедрению индентора - другого твёрдого тела. Способы испытания твёрдости подразделяются на статические и динамические.

К статическим относятся способы измерения твёрдости по Бринеллю, Викерсу, Роквеллу, Кнупу;
к динамическим - способы измерения твёрдости по Шору, Шварцу, Бауману, Польди, Морину, Граве.

Измерения твёрдости осуществляют при 20±10°С [1].

---

Измерение твёрдости металлов

Твёрдость по Бринеллю

Бринелля метод [по имени шведского инженера Ю.А.Бринелля (J.A.Brinell)] - способ определения (измерения) твёрдости материалов вдавливанием в испытываемую поверхность стального закалённого шарика диаметром 2,5; 5 и 10 мм пр нагрузке P от 625 H до 30 кН. Число твёрдости по Бринеллю HB - отношение нагрузки (кгс) к площади (мм²) поверхности отпечатка. Для получения сопоставимых результатов относительной твёрдости материалы (HB свыше 130) испытывают при отношении P:D²=30, материалы средней твёрдости (HB 30-130) - при P:D²=10, мягкие (HB<30) - при P:D²=2,5. Испытания по методу Бринелля проводят на стационарных твердомерах - прессах Бринелля, обеспечивающих плавное приложение заданной нагрузки к шарику и постоянство её при выдержке в течение установленного времени (обычно 30 секунд). ГОСТ 9012-59.

Твёрдость по Виккерсу

Виккерса метод [по названию английского военно-промышленного концерна "Виккерс" ("Vickers Limited")] - способ определения (измерения) твёрдости материалов вдавливанием в поверхность образца или изделия алмазного индентора имеющего форму правильной четырёхгранной пирамиды с двухгранным углом, равным 136° при вершине. Число твёрдости по Виккерсу (HV) - отношение нагрузки на индентор к площади пирамидальной поверхности отпечатка. Вдавливающая нагрузка (50, 100, 200, 300, 500, 1000 H) выбирается в зависимости от твёрдости и толщины испытываемого образца или изделия. Твёрдость по методу Виккерса определяют твердомерами, позволяющими проводить испытания в стационарных условиях и измерять каждую из двух диагоналей отпечатка с погрешностью до 1 мкм. ГОСТ 9030-75.

Твёрдость по Роквеллу

Роквелла метод [по имени американского металлурга С.Роквелла (S.Rockwell), разработавшего этод метод] - способ определения (измерения) твёрдости материалов (главным образом металлов) вдавливанием в испытываемую поверхность алмазного индентора с углом при вершине 120° (шкалы А и С) или стального закалённого шарика диаметром 1/16 дюйма или 1,588 мм (шкала B. Твёрдость по Роквеллу выражается в условных единицах. За единицу твёрдости принята величина, соответствующая перемещению индентора на 0,002 мм. Испытание методои Роквелла проводят на специальном настольном приборе, снабжённом индикатором, который показывает число твёрдости. ГОСТ 23677-79.

---

Минералогическая шкала твёрдости

Минералогическая шкала твёрдости, шкала твёрдости Мооса - набор стандартных минералов для определения относительной твёрдости методом царапания эталоном испытываемого объекта. За эталоны приняты следующие 10 минералов:

1. тальк,
2. гипс,
3. кальцит,
4. флюорит,
5. апатит,
6. ортоклаз,
7. кварц,
8. топаз,
9. корунд,
10. алмаз.