Độ cứng là tính chất của vật liệu thể hiện khả năng chống lại việc xâm nhập (lún sâu vào trong) của vật thể khác cứng hơn.
Người ta "thường" tiến hành đo độ cứng bằng cách ấn ép một tải trọng xác định lên bề mặt vật liệu cần đo thông qua mũi đâm làm bằng vật liệu cứng hầu như không chịu biến dạng dẻo (thép tôi, hợp kim cứng, kim cương) sẽ để lại trên bề mặt một vết lõm. Lõm càng to càng sâu thì độ cứng càng thấp và ngược lại.
Có thể nói độ cứng là khả năng chống lại biến dạng dẻo cục bộ của vật liệu thông qua mũi đâm. Bởi vậy có những đặc điểm sau:
- Độ cứng chỉ biểu thị tính chất của bề mặt mà ko biểu thị chung cho toàn bộ vật thể (lớp bề mặt và lõi có sự khác biệt rất lớn)
- Độ cứng biểu thị khả năng chống mài mòn của vật liệu, có thể nói vật liệu có độ cứng càng cao thì tính chất chống mài mòn càng lớn
- Đối với vật liệu có tính đồng nhất (tương đối thôi) như ở trạng thái ủ, độ cứng có quan hệ với giới hạn bền và khả năng gia công cắt. Có thể nói rằng độ cứng càng cao thì giới hạng bền càng lớn và tính gia công cắt càng kém (vì độ dẻo thấp)
- Đo độ cứng thực ra là phương pháp đo quá dễ ngay cả với cả sinh viên (mẫu nhỏ, đơn giản, thậm chí nhiều khi ko cần làm mẫu, mà thực hiện ngay trên sản phẩm vv)
Độ cứng được đo trên ba dải đo: macro (thô đại), micro (tế vi), nano
Nói chung độ cứng thường dùng đều là độ cứng thô đại (macro) vì mũi đâm và tải trọng đủ lớn để làm biến dạng nhiều hạt và pha (cùng một lúc). Do đó giá trị đo được phản ánh khả năng chống lại biến dạng dẻo của tập hợp các hạt, pha trong vùng tiếp xúc với mũi đâm và lân cận.
Khi đo độ cứng tế vi (micro) người ta phải dùng mũi đâm bé và tải trọng nhỏ vì mục đích của nó là đo độ cứng của từng hạt, thậm chí là từng pha riêng rẽ với sự trợ giúp của kính hiển vi quang học.
Độ cứng nano nên được hiểu là độ cứng của vật thể ở kích thước nano hoặc độ cứng của các phần tử riêng lẻ ở kích thước nano (các phần tử cấu thành vật liệu nano composite hoặc vật liệu nano cấu trúc)
Thường thì người ta dùng 3 phương pháp đo độ cứng nổi tiếng là : Brinen (HB), Rockwell (HRC, HRA, HRB) Vicker (HV). Mỗi phương pháp có ưu nhược riêng nên sẽ được sử dụng trong các điều kiện khác nhau
Ngoài ra còn có phương pháp mới như Shore, Poldi, Mohs scale vv
Giờ quay lại câu hỏi của chủ thớt.
Câu hỏi không rõ ràng nên câu trả lời của cũng loạn cả lên, bởi vậy cần phải xác định lại câu hỏi là điều trước tiên (Thay vì trả lời như hút cỏ Mỹ)
Vật liệu cứng nhất trong tự nhiên (được hiểu là vật liệu tự nhiên cứng nhất) còn vật liệu cứng nhất trong lý thuyết là sao (cái này ko hiểu chủ thớt có ý đồ gì) ???
Câu hỏi nên được viết một cách tử tế và mạch lạc hơn: Vật liệu tự nhiên và nhân tạo cứng nhất trên hành tinh này?
...
Anyway tạm thế đã. (tao xin chúng mày đừng có search google báo Việt, chúng toàn viết bậy bạ) T_T