Độ cứng của vật liệu đề cập đến khả năng chống lại sự xâm nhập của các lực cơ học bên ngoài (như sâu thẳm, trầy xước và mài mòn) hoặc sự xuất hiện của biến dạng vĩnh viễn.Nó là một trong những chỉ số cốt lõi để đo tính chất cơ học của vật liệu.
I. Phương pháp thử nghiệm độ cứng lõi (Kết quả không thể thay thế trực tiếp)
Các phương pháp khác nhau tương ứng với các quy mô khác nhau và phù hợp với các vật liệu khác nhau.
Phương pháp thử nghiệm
Nguyên tắc cơ bản
Thang đo chung
Vật liệu thích hợp
Độ cứng Brinell
Áp dụng áp lực với một cimented carbide quả bóng indenter và tính bằng cách đo đường kính hốc
HBW
Kim loại cứng thấp như thép nhẹ, sắt đúc và kim loại phi sắt
Độ cứng Rockwell
Sử dụng một hình nón kim cương / xi măng carbide quả bóng indenter và đo sự khác biệt độ sâu hốc
HRC (đối với kim loại cứng), HRB (đối với kim loại mềm)
Kim loại từ mềm đến cứng, chẳng hạn như thép quen và hợp kim đồng
Độ cứng Vickers
Áp dụng áp lực với một hình vuông kim tự tháp kim cương và tính toán bằng cách đo đường chéo nhọn
HV
Hầu như tất cả các vật liệu bao gồm kim loại, gốm sứ, phim mỏng và các thành phần vi mô
Độ cứng bờ
Áp dụng áp lực với một cây bút đàn hồi và đo độ sâu phản xạ của cây bút
Shore A (đối với cao su mềm), Shore D (đối với nhựa cứng)
Vật liệu phi kim loại như cao su, nhựa và elastomer
II. Đặc điểm và ứng dụng chính
Liên hệ tài sản: Độ cứng thường tương quan tích cực với khả năng chống mòn (nhiều độ cứng cao hơn, khả năng chống mòn càng tốt), nhưng tương quan tiêu cực với độ dẻo dai (ví dụ:thép quen có độ cứng cao nhưng dễ vỡ).
Các kịch bản ứng dụng điển hình:
Các bộ phận cơ học (đồ giày, vòng bi): Được đo bằng HRC/HV, đòi hỏi độ cứng cao để đảm bảo khả năng chống mòn.
Công cụ cắt / khuôn: Yêu cầu độ cứng cực kỳ cao (thép tốc độ cao: HV 800-1000; cacbít xi măng: HV 1500-2000).
Các loại không kim loại hàng ngày: Shore A cho cao su mềm và Shore D cho nhựa cứng.