"ความแข็ง" คืออะไร?

ในส่วนของโลหะ ความแข็งเป็นหัวข้อที่ผู้เชี่ยวชาญด้านเทคนิคถกเถียงกันมาโดยตลอด ส่งผลให้มีคำจำกัดความที่หลากหลาย

คุณสมบัติความแข็งรวมถึงคุณลักษณะที่หลากหลาย เช่น ความต้านทานต่อการขัดถู ความต้านทานต่อการเสียรูปพลาสติก โมดูลัสความยืดหยุ่นสูง จุดครากสูง ความแข็งแรงสูง การไม่มีการหน่วงการสั่นสะเทือน ความเปราะ หรือการขาดความเหนียว

สำหรับนักโลหะวิทยา ความแข็งคือความต้านทานของวัสดุต่อการเจาะ โดยทั่วไปจะใช้หัวกดกดลงบนพื้นผิวของวัสดุที่จะทดสอบภายใต้ภาระที่กำหนดในช่วงเวลาที่แน่นอน และทำการวัดขนาดหรือความลึกของการกดทับ

ความแข็งไม่ใช่คุณสมบัติพื้นฐานของวัสดุ แต่เป็นการตอบสนองต่อวิธีการทดสอบเฉพาะ

โดยพื้นฐานแล้ว ค่าความแข็งเป็นค่าตามอำเภอใจ และไม่มีมาตรฐานสัมบูรณ์สำหรับความแข็ง

ความแข็งไม่มีค่าเชิงปริมาณ ยกเว้นในแง่ของภาระที่กำหนดซึ่งใช้ในลักษณะที่เฉพาะเจาะจงและสามารถทำซ้ำได้ และมีรูปร่างหัวกดที่ระบุ

การทดสอบการกดทับแบบสถิตซึ่งลูกบอล กรวย หรือพีระมิดเจาะเข้าไปในพื้นผิวของวัสดุที่กำลังทดสอบเป็นที่แพร่หลาย ความสัมพันธ์ระหว่างภาระกับพื้นที่หรือความลึกของการกดทับเป็นมาตรวัดความแข็ง เช่น ที่พบในเครื่องทดสอบความแข็ง Brinell, Rockwell, Vickers หรือ Knoop แบบตั้งโต๊ะทั่วไป

วิธีการที่แตกต่างกันและหัวกดที่มีรูปร่างแตกต่างกันที่ใช้โดย เช่น Brinell (HB) และ Rockwell (HRC) ทำให้เกิดการตอบสนองที่แตกต่างกันของวัสดุภายใต้การทดสอบ ตารางการแปลงที่เกี่ยวข้องกับ เช่น ค่า HRC และ HB จะต้องถูกกำหนดโดยการทดลองจากการประเมินความแข็งของวัสดุเฉพาะด้วยวิธีการทดสอบที่แตกต่างกัน

ไม่มีสมการทางคณิตศาสตร์ใดที่จะถ่ายโอนการวัดจากมาตราหนึ่งไปยังอีกมาตราหนึ่งได้ หากต้องการเปรียบเทียบความแข็งของตัวอย่างสองตัวอย่างที่แตกต่างกัน ทั้งสองตัวอย่างจะต้องถูกวัดโดยใช้มาตราความแข็งเดียวกัน หรือต้องพัฒนากรอบงานเพื่อแปลงจากการวัดหนึ่งไปยังอีกการวัดหนึ่ง