Под твёрдостью материала понимают его способность оказывать сопротивление проникновению в него другого более твёрдого тела.
Твёрдость приходится учитывать при использовании материала в различного рода сооружениях, а также при изготовлении режущих инструментов – свёрл, резцов, фрез и др.
Для определения твёрдости металлов существует несколько способов. Одним из наиболее распространённых является способ, заключающийся во вдавливании стального закалённого шарика в испытуемый металл.
Если вдавливать в испытуемый металл силой Р стальной закалённый шарик диаметром D, то шарик проникнет на некоторую глубину h в металл и оставит в нём отпечаток в виде круглой луночки диаметром d.
Величина, характеризующая твёрдость, обозначается через Нв и вычисляется по формуле:
Нв = P/S (кГ/мм2)
Испытания на твёрдость часто производят на готовых изделиях. Чем меньше толщина изделия, тем меньшего диаметра берётся шарик и тем с меньшей силой он вдавливается в изделие.
Ниже в таблице даны величины, характеризующие твёрдость некоторых металлов.
Твёрдость кристаллических тел в значительной степени зависит от состояния их поверхности. На поверхности кристаллов обычно имеются небольшие трещины, которые уменьшают твёрдость кристалла.
Исследованиями установлено, что при смачивании кристалла растворами некоторых веществ последние, попадая в эти трещины, способствуют их росту и тем самым уменьшают твёрдость кристалла. Явление понижения твёрдости кристалла при его смачивании используется в бурении твёрдых пород.
