“ความแข็ง” คืออะไร?

ในส่วนที่เกี่ยวกับโลหะ ความแข็งเป็นหัวข้อที่มีการถกเถียงกันอย่างมากในหมู่ผู้เชี่ยวชาญด้านเทคนิค ซึ่งส่งผลให้เกิดคำจำกัดความที่หลากหลาย

คุณสมบัติความแข็งรวมถึงคุณลักษณะต่างๆ เช่น ความต้านทานต่อสารกัดกร่อน ความต้านทานต่อการเสียรูปพลาสติก โมดูลัสยืดหยุ่นสูง จุดครากสูง ความแข็งแรงสูง ไม่มีการหน่วงแบบยืดหยุ่น ความเปราะ หรือการขาดความเหนียว

สำหรับนักโลหะวิทยา ความแข็งคือความต้านทานของวัสดุต่อการเจาะ โดยทั่วไปแล้ว ตัวกดจะถูกกดลงบนพื้นผิวของวัสดุที่จะทดสอบภายใต้น้ำหนักที่เฉพาะเจาะจงเป็นระยะเวลาที่แน่นอน และทำการวัดขนาดหรือความลึกของการกด

ความแข็งไม่ใช่คุณสมบัติพื้นฐานของวัสดุ แต่เป็นการตอบสนองต่อวิธีการทดสอบเฉพาะ

โดยพื้นฐานแล้ว ค่าความแข็งเป็นค่าโดยพลการ และไม่มีมาตรฐานสัมบูรณ์สำหรับความแข็ง

ความแข็งไม่มีค่าเชิงปริมาณ ยกเว้นในแง่ของน้ำหนักที่กำหนดซึ่งใช้ในลักษณะที่เฉพาะเจาะจง ทำซ้ำได้ และมีรูปร่างตัวกดที่ระบุ

การทดสอบการกดแบบคงที่ซึ่งลูกบอล กรวย หรือปิรามิดเจาะเข้าไปในพื้นผิวของวัสดุที่กำลังทดสอบนั้นแพร่หลาย ความสัมพันธ์ของน้ำหนักต่อพื้นที่หรือความลึกของการกดเป็นการวัดความแข็ง เช่น ที่พบในเครื่องทดสอบความแข็งแบบ Brinell, Rockwell, Vickers หรือ Knoop ทั่วไปบนโต๊ะทำงาน

วิธีการที่แตกต่างกันและตัวกดที่มีรูปร่างแตกต่างกันซึ่งใช้โดยตัวอย่างเช่น Brinell (HB) และ Rockwell (HRC) ทำให้เกิดการตอบสนองที่แตกต่างกันของวัสดุภายใต้การทดสอบ ตารางการแปลงที่เกี่ยวข้องกับเช่น ค่า HRC และ HB จะต้องถูกกำหนดโดยเชิงประจักษ์โดยการประเมินเชิงทดลองของความแข็งของวัสดุเฉพาะด้วยวิธีการทดสอบที่แตกต่างกัน

ไม่มีสมการทางคณิตศาสตร์ในการถ่ายโอนการวัดจากมาตราส่วนหนึ่งไปยังอีกมาตราส่วนหนึ่ง ในการเปรียบเทียบความแข็งของตัวอย่างที่แตกต่างกันสองตัวอย่าง ทั้งสองจะต้องวัดโดยใช้มาตราส่วนความแข็งเดียวกัน หรือต้องมีการพัฒนามาตราส่วนเพื่อแปลงจากการวัดหนึ่งไปยังอีกมาตราส่วนหนึ่ง