ТВЁРДОСТЬ

ТВЁРДОСТЬ, спо­соб­ность ма­те­риа­ла со­про­тив­лять­ся пла­стич. де­фор­ма­ции или раз­ру­ше­нию при ме­ст­ном си­ло­вом воз­дей­ст­вии; ха­рак­те­ри­сти­ка ма­те­риа­лов, от­ра­жаю­щая их проч­ность и пла­стич­ность. Т. обу­слов­ле­на струк­ту­рой ма­те­риа­ла; при из­ме­не­нии темп-ры или по­сле тер­мич., ме­ха­нич. или др. об­ра­бот­ки из­ме­ня­ет­ся в том же на­прав­ле­нии, что и пре­дел те­ку­че­сти.

Экс­пе­ри­мен­таль­но для из­ме­ре­ния Т. ис­поль­зу­ют ста­тич. и ди­на­мич. ме­то­ды. При ста­тич. ме­то­де в по­верх­ность ма­те­риа­ла вдав­ли­ва­ет­ся к.-л. твёр­дый пред­мет – ин­ден­тор, де­фор­ма­ци­ей ко­то­ро­го мож­но пре­неб­речь, или ца­ра­па­ет­ся по­верх­ность об­раз­ца. Т. оце­ни­ва­ет­ся чис­лом, ха­рак­те­ри­зую­щим со­про­тив­ле­ние ма­те­риа­ла де­фор­ма­ции; раз­мер­ность чи­сел за­ви­сит от прин­ци­па из­ме­ре­ния. Из ста­тич. ме­то­дов наи­бо­лее рас­про­стра­не­ны ме­то­ды Вик­кер­са, Бри­нел­ля и Ро­к­вел­ла. При оп­ре­де­ле­нии Т. по ме­то­ду Вик­кер­са (обо­зна­ча­ет­ся HV) ал­маз­ная пи­ра­ми­да стан­дарт­ных раз­ме­ров вдав­ли­ва­ет­ся ост­ри­ём в те­ло с шли­фо­ван­ной по­верх­но­стью и Т. вы­ра­жа­ет­ся от­но­ше­ни­ем не­ко­то­рой стан­дарт­ной си­лы вдав­ли­ва­ния к 1 мм² пло­ща­ди от­пе­чат­ка; по Бри­нел­лю (HB) – от­но­ше­ние си­лы, вдав­ли­ваю­щей стан­дарт­ный сталь­ной ша­рик, к пло­ща­ди от­пе­чат­ка; по Ро­к­вел­лу (HR) – от­но­ше­ние си­лы вдав­ли­ва­ния к глу­би­не вне­дре­ния ша­ри­ка или приз­мы. Вы­бор ме­то­да оп­ре­де­ле­ния Т. за­ви­сит от ис­сле­дуе­мо­го ма­те­риа­ла, раз­ме­ров, фор­мы об­раз­ца и др. фак­то­ров. По спец. таб­ли­цам со­от­вет­ст­вия зна­че­ний Т. мож­но осу­ще­ст­в­лять пе­ре­счёт чи­сел Т. (напр., чис­ло Т. по Ро­к­вел­лу мож­но пе­ре­счи­тать на чис­ло Т. по Бри­нел­лю).

При оп­ре­де­ле­нии Т. ре­зин, кау­чу­ков и др. эла­стич­ных ма­те­риа­лов в их по­верх­ность вдав­ли­ва­ют ко­нус­ную иг­лу с за­ту­п­лен­ной вер­ши­ной – ме­тод Шо­ра. Для оп­ре­де­ле­ния от­но­сит. Т. ми­не­ра­лов ис­поль­зу­ют ме­тод ца­ра­па­ния эта­лон­ны­ми ми­не­ра­ла­ми Мо­оса шка­лы или с по­мо­щью спец. при­бо­ров – скле­ро­мет­ров.

Ди­на­мич. ме­то­ды ос­но­ва­ны на на­не­се­нии от­пе­чат­ка ша­ри­ком при удар­ной на­груз­ке, ко­гда Т. оп­ре­де­ля­ет­ся как со­про­тив­ле­ние ма­те­риа­ла пла­стич. де­фор­ма­ции при уда­ре или по от­ско­ку от ма­те­риа­ла сво­бод­но па­даю­ще­го бой­ка ли­бо ма­ят­ни­ка с бой­ком. Ино­гда ис­поль­зу­ют ме­тод оп­ре­де­ле­ния Т. по за­ту­ха­нию ко­ле­ба­ний ма­ят­ни­ка при его кон­так­те с ис­пы­туе­мым ма­те­риа­лом, по со­про­тив­ле­нию аб­ра­зив­но­му из­на­ши­ва­нию, ре­за­нию, шли­фо­ва­нию и др.

По­лу­чил рас­про­стра­не­ние ме­тод из­ме­ре­ния Т. с по­мо­щью УЗ-ко­ле­ба­ний, в ос­но­ве ко­то­ро­го ле­жит из­ме­ре­ние ре­ак­ции ко­ле­бат. сис­те­мы (из­ме­не­ния её собств. час­то­ты) на Т. ис­пы­туе­мо­го ма­те­риа­ла.