Hardheidsschaal

Hardheidsschaal, in het Nederlands vaak simpelweg hardheid genoemd, verwijst naar een verzameling meetmethoden en schaalsystemen waarmee de weerstand van een materiaal tegen vervorming of krassen wordt gekwantificeerd. Hardheid is een praktische eigenschap die van belang is in onder meer de materiaalkunde, productie, kwaliteitscontrole en materiaalselectie. Verschillende schaaltypes zijn ontworpen voor verschillende materialen en testdoeleinden.

Er wordt onderscheid gemaakt tussen krashardheid en indenterende hardheid. Krashardheid bepaalt of een materiaal een ander materiaal kan krassen. Indenterende hardheid meet hoe diep of hoe duidelijk de indruk is die ontstaat wanneer een gestandaardiseerde belasting wordt toegepast met een specifieke indenter. De resulterende waarde geeft een indicatie van de weerstand tegen plastische vervorming onder belasting.

Bekende schalen zijn onder meer de Mohs-schaal (geologisch, van 1 tot 10) die is gebaseerd op krasrespons; en de indrenteringsschalen voor metalen en keramiek: Brinell (HB), Rockwell (HRX, afhankelijk van het toegepaste indenter en de belasting) en Vickers (HV) met een diamantkegel. Voor polymeren en rubber wordt vaak de Shore-hardheid gebruikt (A, D en andere varianten) gemeten met een durometer.

Hardheidsmetingen zijn methodologie-afhankelijk. Resultaten zijn niet direct uitwisselbaar tussen schalen; ze correleren soms met trek- of yieldsterkte maar zijn geen universele maat. Hardheid wordt breed toegepast bij materiaalkeuze, procesontwikkeling, warmtebehandeling en kwaliteitscontrole.

De ontwikkeling van hardheidsschaal begon met Mohs in 1812; later verschenen Brinell (1900), Rockwell (1919–1920) en Vickers (1925). Moderne normen (zoals ISO, ASTM en JIS) geven gestandaardiseerde testprocedures voor vergelijkbare hardheidsmetingen.