Определение твердости материалов

Под твердостью понимают способность поверхностного слоя материала противостоять деформации от сжимающего усилия, передаваемого посредством предметов малых размеров.

Ни один из известных методов для определения твердости керамических материалов не может считаться совершенным.

Гертц, а затем Ауэрбах преложили метод определения твердости по величине усилия, которое необходимо затратить при нажатии чечевицеобразным телом из твердого материала на испытуемую пластинку для получения трещины. Величина давления, при котором происходит разрушение испытуемого материала, выраженная в кг/мм², характеризует твердость. Значения твердости, по Ауэрбаху, в кг/мм² следующие:

1) тальк - около 5,

2) гипс - 14,

3) каменная соль - 20,

4) исландский шпат - 92,

5) плавиковый шпат - 110,

6) апатит - 237,

7) адуляр - 253,

8) кварц (вдоль оси) - 308,

9) топаз .(перпендикулярно оси) - 525

10) корунд-1I50,

11) алмаз - 2500.

Более простой (качественный) способ определения твердости предложен Моссом, установившим шкалу из 10 минералов, расположенных по возрастающей твердости. Каждый из минералов шкалы оставляет царапину на предыдущем. Минералы эти следующие: 1) тальк, 2) гипс, 3) известковый шпат, 4) плавиковый шпат, 5) апатит, 6) ортоклаз, 7) Kваpц, 8) топаз; 9) корунд; 10) алмаз.

Твердость характеризуется порядковым номером минерала, который оставляет царапину на поверхности испытуемого материала. При этом либо устанавливают давление, при котором алмаз оставляет царапину на испытуемой поверхности (метод Мартинса), либо определяют ширину получающейся царапины при действии на него постоянного давления.

В первом случае твердость считается тем выше, чем больше груз необходм для образований царапины, во втором – тем больше, чем уже получающаяся от алмаза черта. Результаты испытаний по этому способу, полученные в различных лабораториях, сравнивать нельзя, т.к. они сильно зависят от формы острия алмаза и степени полировки поверхности испытуемого материла.