سختی یک ماده به توانایی آن در مقاومت در برابر نفوذ نیروهای مکانیکی خارجی (مانند فرورفتگی، خراش و سایش) یا وقوع تغییر شکل دائمی اشاره دارد. این یکی از شاخصهای اصلی برای اندازهگیری خواص مکانیکی مواد است.
I. روشهای اصلی تست سختی (نتایج مستقیماً قابل تعویض نیستند)
روشهای مختلف با مقیاسهای مختلف مطابقت دارند و برای مواد مختلف مناسب هستند. طبقهبندیهای رایج به شرح زیر است:
روش تست
اصل اصلی
مقیاس رایج
مواد مناسب
سختی برینل
اعمال فشار با یک فرورونده توپ کاربید سیمانی و محاسبه با اندازهگیری قطر فرورفتگی
HBW
فلزات با سختی کم مانند فولاد نرم، چدن و فلزات غیرآهنی
سختی راکول
استفاده از یک فرورونده مخروطی الماس/توپ کاربید سیمانی و اندازهگیری تفاوت عمق فرورفتگی
HRC (برای فلزات سخت)، HRB (برای فلزات نرم)
فلزات از نرم تا سخت، مانند فولاد کوئنچ شده و آلیاژهای مس
سختی ویکرز
اعمال فشار با یک فرورونده الماس هرمی مربع و محاسبه با اندازهگیری قطر فرورفتگی
HV
تقریباً تمام مواد از جمله فلزات، سرامیکها، فیلمهای نازک و ریز اجزا
سختی شور
اعمال فشار با یک قلم الاستیک و اندازهگیری عمق جهش قلم
شور A (برای لاستیک نرم)، شور D (برای پلاستیک سخت)
مواد غیر فلزی مانند لاستیک، پلاستیک و الاستومرها
II. ویژگیها و کاربردهای کلیدی
همبستگی خواص: سختی معمولاً با مقاومت در برابر سایش همبستگی مثبت دارد (هرچه سختی بیشتر باشد، مقاومت در برابر سایش بهتر است)، اما با چقرمگی همبستگی منفی دارد (به عنوان مثال، فولاد کوئنچ شده سختی بالایی دارد اما مستعد شکنندگی است).
سناریوهای کاربردی معمولی:
قطعات مکانیکی (چرخ دنده، یاتاقان): اندازهگیری شده توسط HRC/HV، نیاز به سختی بالا برای اطمینان از مقاومت در برابر سایش.
ابزار برش/قالبها: نیاز به سختی بسیار بالا (فولاد تندبر: HV 800-1000؛ کاربید سیمانی: HV 1500-2000).
مواد غیر فلزی روزانه: شور A برای لاستیک نرم و شور D برای پلاستیک سخت.