Твердость материала

Твердостью материала (Hardness) называется свойство материалов, в частности термопласта, сопротивляться проникновению в него более твердого тела. С точки зрения практического применения это означает сопротивление материала проколам, порезам и т.д. что имеет значение, в частности, для конструкционных материалов облицовок футеровок

Существует множество методик определения твердости материалов (твердость по Роквеллу, Виккерсу и т.д.), общим для которых является приложение твердого тела раличной формы к испытуемому материалу и измерение нагрузки, необходимой для требуемой величины проникновения в испытуемый материал.

Для измерения твердости термопластов наиболее широко применяются следующие методы:

• Метод Бриннеля (Твердость по Бриннелю, Brinnel Test, Ball-thrust hardness) - твёрдость определяется по диаметру отпечатка, оставляемому металлическим шариком, вдавливаемым в поверхность. Твёрдость вычисляется как отношение усилия, приложенного к шарику, к площади отпечатка (причём площадь отпечатка берётся как площадь части сферы, а не как площадь круга); размерность единиц твердости по Бринеллю Па (кгс/мм²). Число твердости по Бринеллю записывают без единиц измерения. Твёрдость, определённая по этому методу, обозначается HB, где H = hardness (твёрдость, англ.), B — Бринелль. Данная методика испытаний регламентирована международным стандартом ISO 2039, в отечественной практике - ГОСТ 9012-5

• Метод Шора (Shore Hardness) - твёрдость определяется по глубине проникновения в материал специальной закаленной стальной иглы (индентора) под действием калиброванной пружины. В данном методе изм. прибор именуется дюрометром. Метод Шора, описанный стандартом ASTM D2240, оговаривает 12 шкал измерения. Чаще всего используются варианты A (для мягких материалов) или D (для более твердых). Твёрдость, определённая по этому методу, обозначается буквой используемой шкалы, записываемой после числа с явным указанием метода. Данная методика испытаний регламентирована международным стандартом ISO868

У каждого из вышеперечисленных методов есть свои достоинства и недостатки, в частности метод Бриннеля позволяет получать размерные показатели твердости которые могут быть легко пересчитаны в показатели пределов прочности и текучести, однако данный метод применим только для сравнительно мягких материалов и довольно сложен с точки зрения методики и необходимого оборудования.

Метод Шора крайне прост с точки зрения методики и инструментов и может быть приложен к любому термопласту, однако позволяет получать только безразмерные величины твердости, которые можно использовать лишь для сравнительных оценок.