Hårdhed i henhold til Mohs, Brinell, Vickers og Rockwell
Hårdhed i glas
Hårdhed i glas er gennem tiden blevet beskrevet på flere måder. I den grundlæggende standard for bygningsglas: EN 572-1: 2012+A1: 2016 defineres for ”basic soda-lime silicate glass” hårdhed iht Knoop Hardness iht ISO 9385, som 6 GPa.
Svært at definere hårdhed
Hårdheden er en vigtig egenskab for materialer, og den afgør ofte, hvad materialet kan bruges til. Men det kan være temmelig svært at definere hårdheden. Et minerals hårdhed er en angivelse af dets bestandighed i forhold til ridser i overfladen.
Hårdhed iht Mohs' hårdhedsskala
Hårdhed på glas angives ogsåofte iht Mohs' hårdhedsskala. Den østrigske mineralog Fredrich Mohs (1773-1839) udviklede en skala fra 1 til 10 og som anvendes til at identificere materialers relative hårdhed. Tallet 1 angiver det blødeste materiale, mens maksimale hårdhed angives ved tallet 10 (fx. diamant).
Bygningsglas (soda-kalk silikatglas) angives normalt til at være mellem 6 og 7 på Mohs hårdhedsskala.
Glas til smartphones skal være hårdt
Til smartphones og tablets anvender man ofte kemisk hærdet glas som ”Corning Gorilla Glass2”, NEG Dinorex, Schott AG Xensation eller Asahi Dragontrail PRO. Men man er nu begyndt at anvende en helt anden type som ”Safirglas” og ”Diamantovertrukket glas”, som er endnu hårdere.
Hårdhed på glas til smartphones o.lign. angives ofte i Gpa. (Gpa er en SI-enhed).
Læs mere om "Kemisk hærdet glas til elektronisk udstyr".
Brinell-hårdhedstest
Udviklet af den svenske ingeniør Johann August Brinell, 1849-1925. Brinell metoden anvender HB som mål for metallisk hårdhed. Hårdhedsmålingen gennemføres ved at presse en hærdet stålkugle mod metallets overflade med så stor en kraft, at der efterlades et tydeligt, kalotformet indtryk. Dette måles under mikroskop, og Brinell-hårdheden beregnes som forholdet mellem lasten i kg og kalottens areal i mm2. Brinell anvendte oprindelig en presse, der med 3 ton last trykkede på en 10 mm stålkugle. Senere udvikling tillader andre kombinationer af last og kuglediametre, for hvilke Dansk Standard giver nærmere regler. Brinellprøven anvendes især på forholdsvis bløde materialer, fx blødt stål, støbejern, kobber, aluminium og lignende.
Brinell metoden anvender HB som mål for metallisk hårdhed.
Vickers-hårdhedstest
Målemetoden blev udviklet i 1921 af ingeniørerne Robert L. Smith og George E. Sandland på Vickers Ltd. i England, som et alternativ til Brinell metoden.
Der findes mange måder at måle hårdheden, men typisk benyttes et redskab til at presse en fordybning ned i et kendt materialets overflade. Forholdet mellem overfladen, fordybningen og den kraft, der blev brugt til at lave den, leverer en hårdheds-værdi.
Jo hårdere materialet er, jo større er værdien. Vickers-målemetoden består i at lade en pyramideformet diamantspids med 136° topvinkel trænge ned i en poleret overflade under roligt stigende belastning, hvorefter indtrykkets diagonaler opmåles under mikroskop.
Hårdheden efter Vickers metode angives med HV.
Rockwell-hårdhedstest
Den amerikanske metallurg Stanley P. Rockwell, der i 1920'erne udviklede et apparat til måling af hårdhed. På et Rockwellapparat bestemmes den dybde, som et hårdt legeme når ned i et poleret emne under en given øgning af belastningen. Som indtrykslegeme bruges ved bløde materialer en hærdet stålkugle og ved hårde materialer en diamantkegle. Hårdhedstallet for metaller angives enten i HRB (ball) eller HRC (cone). Hærdet stål når værdier på 65 HRC, mens værdien for ikke hærdet stål kun er 20 HRC.
Ved Brinell og Vickers metoderne bruger man indtryksarealet til hårdhedsberegning ved Rockwell metoden bruges indtrængningsdybden.
