Твердость — это свойство горной породы
сопротивляться внедрению или вдавливанию в нее более твердого тела, в частности
породоразрушающего инструмента. При внедрении инструмента ограниченного сечения
в месте контакта формируется зона материала, находящаяся в сложном напряженном
состоянии.
Твердостью в значительной степени определяется буримость
горной породы; существуют методы определения буримости на основе показателей
твердости. Для горных пород, являющихся поликристаллическими телами, выделяется
твердость отдельных минералов (зерен) и агрегатная твердость. В
зависимости от характера нагружения образца различают статическую и
динамическую твердость.
Для определения относительной твердости используют шкалу Мооса, состоящую из 10 эталонных минералов, расположенных в порядке возрастания твердости:
1 |
тальк |
2 |
гипс |
3 |
кальцит |
4 |
флюорит |
5 |
аппатит |
6 |
ортоклаз |
7 |
кварц |
8 |
топаз |
9 |
корунд |
10 |
алмаз |
Наиболее широкое распространение получили методы
определения твердости вдавливанием. Для металлов известны методы:
-
Бринелля (вдавливание стального закаленного шарика);
-
Роквелла (вдавливание шарика или алмазного конуса);
-
Виккерса (вдавливание алмазной четырехгранной пирамиды).