Härdhet

Hårdhet är ett materials motstånd mot lokal plastisk deformation, repor eller penetrering. Det är en lokalt mätbar egenskap som beror på materialets sammansättning, mikrostruktur och ytförhållanden. Hårdhet påverkar slitage och livslängd i verktyg, beläggningar och konstruktionselement men är inte synonymt med styrka eller seghet.

Hårdhet mäts vanligtvis med indenteringsprov. Mohs-skalan är en relativ och kvalitativ skala som används mest inom mineralogi, där mineral utsätts för repor av standardminerlar. För tekniska material används moderna hårdhetstest som Brinell, Rockwell, Vickers och Knoop. Brinell använder en hård kula som belastas; resultatet uttrycks som belastningen delat med den projicerade arean av indenteringen. Rockwell mäter penetrationsdjupet med olika skalor (t.ex. HRB, HRC). Vickers och Knoop använder diamantpyramid: Vickers ger HV (hårdhet i diamantsecond), Knoop HK, båda som funktion av diagonalmåttet av indenteringen. Mikrohårdhetstester används vid små prover eller tunna skikt.

Faktorer som påverkar hårdheten inkluderar legeringens sammansättning, kornstorlek, fas-sammansättning och värmebehandling, liksom ytfinish och närhet till ytan. Hårdhet korrelerar ofta med slitageskydd och motstånd mot penetrering, men det är inte en direkt korrelation till draghållfasthet eller seghet och kan ibland innebära ökad sprödhet.

Exempel: diamant har högsta hårdhet på Mohs-skalan (10) och mycket hög relativ hårdhet; verktygsstål och keramiska material uppnår höga hårdheter genom värmebehandling och legeringar. Hårdhetstest används i kvalitetskontroll, materialval och beläggningsutvärdering, samt för design av skärverktyg och slitstarka ytskikt.