Как можно сравнить твердость разных материалов?

Твёрдость — свойство материала сопротивляться внедрению более твёрдого тела — индентора.

Метод определения восстановленной твёрдости.

Твёрдость определяется как отношение величины нагрузки к площади поверхности, площади проекции или объёму отпечатка. Различают поверхностную, проекционную и объемную твёрдость:

поверхностная твёрдость — отношение нагрузки к площади поверхности отпечатка;

проекционная твёрдость — отношение нагрузки к площади проекции отпечатка;

объёмная твёрдость — отношение нагрузки к объёму отпечатка.

Твёрдость измеряют в трёх диапазонах: макро, микро, нано.

Макродиапазон регламентирует величину нагрузки на индентор от 2 Н до 30 кН.

Микродиапазон (см. микротвёрдость) регламентирует величину нагрузки на индентор менее 2 Н и глубину внедрения индентора больше 0,2 мкм.

Нанодиапазон регламентирует только глубину внедрения индентора, которая должна быть меньше 0,2 мкм[1]. Часто твёрдость в нанодиапазоне называют нанотвердость (англ. nanohardness). Величина нанотвердости может значительно отличаться от микротвёрдости для одного и того же материала[2][3].

Измеряемая твёрдость, прежде всего, зависит от нагрузки, прикладываемой к индентору. Такая зависимость получила название размерного эффекта (indentation size effect). Характер зависимости твёрдости от нагрузки определяется формой индентора:

для сферического индентора — с увеличением нагрузки твёрдость увеличивается — обратный размерный эффект (reverse indentation size effect);

для индентора в виде пирамиды Виккерса или Берковича — с увеличением нагрузки твёрдость уменьшается — прямой или просто размерный эффект (indentation size effect);

для сфероконического индентора (типа конуса для твердомера Роквелла) — с увеличением нагрузки твёрдость сначала увеличивается, когда внедряется сферическая часть индентора, а затем начинает уменьшаться (для конической части индентора).