«Твердость»

(Rigidity) металлов и минералов — свойство сопротивляться изменению формы. Так как изменение формы сопровождается пластичными деформациями, т. е. сдвигами, то модуль сдвига (см., modulus of rigidity) может служить теоретически мерою Т. На практике Т. рассматривается как сопротивление тела углублению, производимому в нем другим телом, более твердым. Так, Т. металлов измеряется по способу Родмана, величинами углублений, производимых стальным закаленным ножом, имеющим форму пирамиды с сильно вытянутым ромбическим основанием. Полагается, что при одной и той же нагрузке ножа величина Т. металла обратно пропорциональна величине объема углубления. Подобным же образом, по способу Кальверта и Джонсона, Т. измеряется величиною груза, потребного для вдавливания закаленного стального усеченного конуса определенных размеров до половины его высоты. На основании этих опытов получена такая таблица Т. разных металлов:

Д. Б.

Т. минералов. При испытании на Т., если не требуется особенной точности, проводят от руки стальным острием или острым углом какого-нибудь минерала по ровной поверхности другого минерала и наблюдают, получается ли царапина на испытываемом минерале или же нет. Для определения Т. и ее обозначения пользуются так называемой шкалой Мооса, состоящей из 10 минералов. Шкалу эту составляют: 1) тальк, 2) каменная соль, 3) известковый шпат, 4) плавиковый шпат, 5) апатит, 6) ортоклаз, 7) кварц, 8) топаз, 9) корунд, 10) алмаз. При пользовании шкалой Мооса заготовляют куски названных минералов как с острыми углами, так и с ровными поверхностями. Для того, чтобы не слишком портить более мягкие номера шкалы, испытуемым минералом чертят всегда по тому члену шкалы, который кажется более твердым, а затем переходят к номерам с меньшей Т. Если находят Т. равной одному из членов шкалы, то эту Т. выражают номером этого члена; напр. Т. 4 означает Т. плавикового шпата. Если Т. не вполне совпадает с таковой члена шкалы, а находится между двумя степенями Т., то к цифре первой степени прибавляют половину. Таким образом, 3,5 будет Т., лежащая между Т. известкового шпата и плавикового шпата. Таким образом, все числа, обозначающие Т., имеют значение номеров. Для более точного количественного выражения Т. употребляется прибор, устроенный впервые Зеебеком и называемый склерометром. Прибор этот состоит из равноплечего рычага, на одном конце которого на верхней стороне имеется чашка для груза, а под чашкой укрепляется вертикальное стальное или алмазное острие. Испытуемая пластинка минерала устанавливается горизонтально на подставку прямо под острием; на чашку кладут груз до тех пор, пока при движении подставки на минерале не получится царапина. Чем тверже минерал, тем больший груз надо положить на чашку. Таким образом Т. можно выразить весом. Чтобы можно было чертить пластинку по различным направлениям и определять эти направления, служит горизонтальный вращающийся круг. Кроме того, подставка устроена на салазках, которые приводятся в движение при помощи винта и служат для плавного параллельного перемещения минерала. Исследования Т. при помощи склерометра и сопоставление со шкалою Мооса показали (Кальверт и Джонсон), что шкала Мооса дает только весьма грубое представление об относительной Т. тел и что интервалы в Т. членов шкалы весьма неодинаковы, особенно между высшими членами ее. Для наглядности приводим результаты, полученные Кальвертом и Джонсоном. При сравнении Т. чугуна была принята за 1000.

На некоторых кристаллах и спайных осколках кристаллографически различные плоскости обладают различной степенью Т. У дистена или кианита плоскости, соответствующие более совершенной спайности, чертятся гораздо легче других плоскостей, притом в первом случае Т. равна 5, а во втором доходит до 7. Точно так же гипс и слюда на плоскостях совершеннейшей спайности обнаруживают значительно меньшую Т., чем на остальных. Сверх сего, при дальнейшем исследовании (Франкенгейм) оказалось, что часто на одной и той же кристаллической поверхности обнаруживаются различные степени Т., смотря по направлению, по которому производится черчение кристалла. Гюйгенс впервые показал это на кристаллах известкового шпата. Чтобы изобразить величину Т. и соответствующее ей направление на кристаллической плоскости, Франц выразил груз и направления линиями, исходящими из одной точки. На этих линиях отложил длины пропорционально давлению (грузу). Если концы таких линий, лучеобразно исходящих из одной точки, соединить линией, то получается кривая Т. Она представляется в различном виде в зависимости от числа и направления плоскостей спайности в данном кристалле. Она имеет вид окружности, если по разным направлениям не существует различия в Т., вид эллипса, если существует только одна плоскость спайности, перпендикулярная к наследуемой плоскости, наконец, вид лопастной фигуры, если исследуемая плоскость пересекается несколькими направлениями спайности. Так, напр., моноклиноэдрический кристалл слюды обнаруживает совершенную спайность только по плоскости (001). Соответственно этому и кривая Т. на плоскости (010) является в виде эллипса, положение длинной оси которого показывает, что Т. наибольшая идет в направлении, перпендикулярном к спайности. На конечной плоскости (001) фигура Т. имеет вид окружности, потому что здесь нет различия в Т. в разных направлениях.

П. З.

сопротивление материала вдавливанию или царапанию. Т. не является физической постоянной, а представляет собой сложное свойство, зависящее как от прочности и пластичности материала, так и от метода измерения. Подробнее см. Твёрдость металлов, Твёрдость минералов.

1. твёрдость;
2. твёрдости;
3. твёрдости;
4. твёрдостей;
5. твёрдости;
6. твёрдостям;
7. твёрдость;
8. твёрдости;
9. твёрдостью;
10. твёрдостями;
11. твёрдости;
12. твёрдостях.

ТВЁРДОСТЬ, -и, жен.

1. см. твердый.

2. Стойкость, внутренняя сила в убеждениях, в характере. Т. в поступках.

-и, ж.

1. физ.

Сопротивление твердого тела изменению формы или нарушению целостности его поверхностного слоя.

2.

Свойство по прил. твердый (во всех знач., кроме 1).

Твердость древесины. Твердость духа. Твердость руки.

□

— Не узнали меня? — Да где тебя сразу-то узнаешь, — отозвалась добродушно старушка, видимо, еще сомневаясь в твердости своей памяти. Мамин-Сибиряк, «В худых душах…»

ТВЁРДОСТЬ, твёрдости, мн. нет, жен.

1. отвлеч. сущ. к твердый. Твёрдость духа. «Он лишился обыкновенной своей твердости.» Пушкин.

2. Способность тела сопротивляться изменению его формы и размер (физ.). Шкала твердости.

ж.

отвлеч. сущ. по прил. твёрдый II

ТВЕРДОСТЬ - сопротивление твердого тела вдавливанию или царапанию. При вдавливании твердость равна нагрузке, отнесенной к поверхности отпечатка. Вдавливается стальной шарик (Бринелля метод) или алмазная пирамидка (методы Роквелла и Виккерса). Иногда твердость измеряется высотой отскакивания шарика. В минералогии твердость оценивают по Мооса шкале.

Hardness — Твердость.

Критерий противодействия материала поверхностному вдавливанию или шлифованию; можно определить как функцию напряжения, требуемого, чтобы произвести некоторый, точно установленный тип поверхностной деформации. Не имеется абсолютных шкал для твердости, следовательно, чтобы выразить твердость количественно, каждый тип критерия имеет собственный масштаб произвольно определенной твердости. Твердость вдавливания может измеряться по Brinell — Брипеллю, Rockwell — Роквеллу, Vickers — Виккерсу, Кпоор — Кпупу или Scleroscope hardness tests — Склероскопическим определениям твердости.

Твердость.

См. определяемая напильником.

ТВЁРДОСТЬ, сопротивление твердого тела вдавливанию или царапанию. При вдавливании твердость равна нагрузке, отнесенной к поверхности отпечатка. Вдавливается стальной шарик (Метод Бринелля) или алмазная пирамидка (методы Роквелла и Виккерса). Метод царапания применяется для оценки твердости минералов с использованием шкалы Мооса, в которой твердость алмаза - 10, твердость талька - 1.

сопротивление материала местной пластической деформации, возникающей при внедрении в него более твёрдого тела

(Болгарский язык; Български) — твърдост

(Чешский язык; Čeština) — tvrdost

(Немецкий язык; Deutsch) — Harte

(Венгерский язык; Magyar) — keménység

(Монгольский язык) — хатуулаг

(Польский язык; Polska) — twardość

(Румынский язык; Român) — duritate

(Сербско-хорватский язык; Српски језик; Hrvatski jezik) — tvrdoca

(Испанский язык; Español) — dureza

(Английский язык; English) — hardness

(Английский язык; English) — dureté

Источник: Терминологический словарь по строительству на 12 языках

Твердость. Свойство материала сопротивляться проникновению в него другого, более твердого тела. Например, по шкале МООСа все природные минералы делятся на 10 групп по твёрдости.Источник: Словарь архитектурно-строительных терминов

жен. hardness;
solidity;
firmness, steadfastness перен. твердость духаfirmness;
hardness;

hardnessж.
1. hardness;

2. (решительность) firmness;

3. (стойкость) steadfastness;
~ духа (moral) fortitude;
~ характера backbone, strength of character.

firmness, hardness, hardness index

f.hardness, solidity, firmness, rigidity

твёрдость ж 1. Härte f; Festigkeit f 2. перен. Festigkeit f; Standhaftigkeit f (стойкость)

ж

1)Härte f; Festigkeit f

2)перен. Festigkeit f; Standhaftigkeit f(стойкость)

ж.

1)dureté f, solidité f

2)перен. fermeté f; stabilité f(устойчивость)

твердость характера — fermeté de caractère

твердость духа — vigueur f de l'âme

ж.

1)dureza f, solidez f

2)перен. firmeza f

твердость ду́ха — firmeza de ánimo

твердость руки́ — firmeza de mano; mano firme (dura), dureza f

ж.

1)durezza, solidità, rigidità

2)(непоколебимость) fermezza f

твердость духа — fermezza d'animo

ТВЁРДОСТЬ

характеристика материала, отражающая его прочность и пластичность. Наиболее часто Т. определяется методом вдавливания шарика или призмы в испытуемый образец или царапания. В методе Виккерса алмазная пирамида стандартных размеров вдавливается остриём в тело с шлифованной поверхностью и Т. определяется как отношение нек-рой стандартной силы вдавливания к 1 мм2 площади отпечатка. Т. по Бринеллю — отношение силы, вдавливающей стандартный стальной шарик, к площади отпечатка. Т. по Роквеллу — отношение силы вдавливания к глубине внедрения шарика или призмы.

Получает распространение метод измерения Т. с помощью УЗ колебаний, в основе к-рого лежит измерение реакции колебат. системы (изменения её собств. частоты) на Т. испытуемого материала.

ТВЕРДОСТЬ, сопротивление материала истиранию, резанию или вдавливанию. Для определения относительной твердости материалов используют ШКАЛУ МООСА

способность материала сопротивляться плас-тич. деформации или разрушению при местном силовом воздействии; одно из осн. механических свойств материалов. Зависит от структуры материала и др. его мех. характеристик, гл. обр. модуля упругости при деформации и предела прочности при разрушении, количеств. связь с к-рыми устанавливается теорией упругости.

Экспериментально Т. определяют статич. и динамич. методами. Статич. методом Т. определяют вдавливанием в пов-сть материала к.-л. твердого предмета -инден-тора, деформацией к-рого можно пренебречь, или царапанием пов-сти образца. Т. оценивается т. наз. числом твердости, характеризующим сопротивление материала деформации. Размерность чисел определяется принципом измерения.

Наиб. распространение получили методы измерения Т. по Бринеллю, Виккерсу и Роквеллу. При определении по Бри-неллю в испытуемую пов-сть металла вдавливают закаленный шарик диаметром d2,5, 5 или 10 мм при заданной нагрузке Pот 625 H до 30 кН. Число Т. по Бринеллю (в МПа)-НВ- отношение нагрузки к площади пов-сти отпечатка. Для получения сопоставимых данных относительно твердые материалы (НВ > 1300) испытывают при отношении P/d²= 30, материалы средней твердости (НВ 300-1300)-при P/d² = 10, мягкие (НВ < 300)-при P/d²= 2,5. Испытания проводят на стационарных или переносных твердомерах при плавном приложении нагрузки и постоянстве выдержки ее в течение определенного времени (обычно 30 с). При определении Т. по Виккерсу в пов-сть материала вдавливают алмазный индентор в виде наконечника, имеющего форму правильной четырехгранной пирамиды с двугранным углом при вершине в 136°. Вдавливающая нагрузка выбирается от 50 до 1000 H в зависимости от твердости и толщины образца или изделия. Число Т. по Виккерсу-HV-определяется так же, как при измерении по Бринеллю.

При определении Т. материалов (гл. обр. металлов) по Роквеллу в пов-сть вдавливают алмазный индентор в виде конуса с углом при вершине 120° (шкалы А и С)-для сверхтвердых и твердых материалов или в виде стального шарика диаметром 1,588 мм или ¹/₁₆ дюйма (шкала В)-для материалов с низкой Т.; числа Т.-соотв. HRA и HRB. За единицу Т. принята величина, соответствующая осевому перемещению конуса на 0,002 мм при нагрузке 100 Н. Испытание проводят твердомерами, снабженными числовым индикатором.

При определении Т. резин, каучуков и др. эластичных материалов в их пов-сть вдавливают конусную иглу с затупленной вершиной-метод Шора. Глубину погружения измеряют во время действия нагрузки и характеризуют величиной деформации пружины, подпирающей индентор. В случае резины Т., равная 0, соответствует полной глубине погружения иглы, Т., равная 100,-силе выталкивания иглы из резины (8,06 H и более).

К статич. методам относят метод склерометрии - царапания пов-сти нек-рых металлов, сплавов, пластмасс и лакокрасочных материалов индентором в виде алмазной пирамиды, конуса, шара или карандашами разл. твердости. Т. оценивают по нагрузке, необходимой для создания царапины, по ширине царапины, образующейся при данной нагрузке, или по усилию, необходимому для царапания. Для определения относительной Т. минералов используют шкалу Мооса (см. Минерал).

Динами ч. методы основаны на нанесении отпечатка шариком при ударной нагрузке, когда Т. определяется как сопротивление материала пластич. деформированию при ударе или по отскоку от материала свободно падающего бойка или маятника с бойком. В последнем случае Т. определяется как сопротивление материала упругой и упру-гопластич. деформации. Иногда используют метод определения Т. по затуханию колебаний маятника при его контакте с испытуемым материалом, по сопротивлению абразивному изнашиванию, резанию, шлифованию и др.

ТВЁРДОСТЬ -и; ж.

1. к Твёрдый (2-9 зн.). Т. древесины. Т. духа. Т. воли, характера, убеждений. Т. памяти. Т. решения. Т. движений. Т. руки. Т. цен, зарплаты. Сказать с твёрдостью. Обнаружить, проявить т.

2. Физ. Сопротивление твёрдого тела изменению формы или нарушению целостности его поверхностного слоя. Шкала твёрдости.

* * *

сопротивление твердого тела вдавливанию или царапанию. При вдавливании твёрдость равна нагрузке, отнесённой к поверхности отпечатка. Наиболее часто для определения твердости в испытуемый образец вдавливается стальной шарик (Бринелля метод) или алмазная пирамидка (методы Роквелла и Виккерса). Иногда твердость измеряется высотой отскакивания шарика. В минералогии твердость оценивают по Мооса шкале.

* * *

ТВЕРДОСТЬ, сопротивление твердого тела(см. ТВЕРДОЕ ТЕЛО) вдавливанию, резанию или царапанию.

Твердость в кристаллах — анизотропная(см. АНИЗОТРОПИЯ) характеристика, не поддающаяся математическому описанию. Величина твердости не является физической постоянной, а зависит не только от изучаемого материала, но и от условий измерения. Твердость определяется целым рядом механических свойств (пределом упругости, пластичностью, прочностью и т. д.), однако при разных условиях измерения роль тех или иных механических характеристик различна. Поэтому важную роль играет правильный подбор условий измерения твердости.

Для оценки твердости применяют две группы методов: вдавливание индентора (шарика, конуса, пирамиды) и царапание стандартным наконечником в определенных условиях.

Методы вдавливания

Твердость, измеренную методом вдавливания индентора, принято называть микротвердостью, поскольку твердость в этом методе определяется в ограниченной области.

По имени исследователей, предложивших использовать ту или иную форму индентора, различают:

- твердость по Бриннелю (метод Бриннеля), определяют твердость вдавливанием в испытуемый образец стального закаленного шарика. В этом случае микротвердость равна частному от деления приложенной нагрузки на площадь полученного отпечатка, у которого диаметр измеряется после удаления нагрузки. Твердость по Бринеллю указывается в единицах НВ (Hardness Brinell). Метод назван по имени шведского инженера Ю. А. Бринелля.

- твердость по Роквеллу (метод Роквелла), определяют на приборе специальной конструкции (главным образом в металлах) вдавливанием в испытываемый образец стального закаленного шарика или алмазного конуса стандартных размеров и измеряют в условных единицах с помощью разных шкал (шкалы А и С для алмазного конуса, шкала В для стального шарика) по приращению глубины погружения при переходе от малого стандартного груза к большому. Указывается в единицах HR (Hardness Rockwell) с добавлением обозначения шкалы (HRA, HRB, HRC). Метод назван по имени американского металлурга С. П. Роквелла (S. P. Rockwell).

- твердость по Виккерсу ( метод Виккерса), определяют путем вдавливания в испытуемый образец алмазной пирамиды стандартных размеров. Твердость вычисляют как частное от деления стандартной нагрузки на величину боковой поверхности полученного пирамидального отпечатка, диагональ которого измеряется под микроскопом после удаления нагрузки, а углы при вершине отпечатка условно принимаются равными углам при вершине пирамидального наконечника. Твердость по Виккерсу указывается в единицах HV (Hardness Vickers). Название от английского военно-промышленного концерна «Виккерс».

Данные измерения микротвердости по вдавливанию в кристаллах существенно зависят от испытуемой грани ( анизотропия микротвердости), выбора нагрузки, прикладываемой к индентору, выбора длительности нагружения и выдержки под нагрузкой, правильного размещения отпечатков на исследуемом образце, методики подготовки образцов для исследования.

Методы царапания

Твердость по царапанию измеряют двумя методами:

- твердость по Моосу – определяется способностью одного тела царапаться другим, более твердым телом. Моос предложил десятибалльную шкалу твердости ( см. Мооса шкала(см. МООСА ШКАЛА)), представляющую собой последовательность ряда минералов различной твердости, расположенных в порядке ее возрастания.

- твердость по Мартенсу – определяется по ширине царапины, нанесенной стандартным алмазным резцом ( пирамидой, конусом). Для определения твердости по царапанию ( ее называют склерометрической твердостью) применяют склерометр Мартенса. В этом приборе для нанесения царапины применяется алмазный конус с углом 90^о при вершине. За меру твердости принимается нагрузка, необходимая для получения царапины шириной 10 мкм. Этот метод сравнительно трудоемок, удобнее вычислять твердость по измерению ширины царапины при определенной нагрузке, как это осуществляется в методе Бирбаума.

горных пород (a.rock hardness; н.Gesteinsfestigkeit; ф.durete des roches, durete des terrains; и.dureza de rocas, solidez de rocas, firmeza de rocas) - свойство г. п. оказывать сопротивление внедрению в них др. тел при сосредоточенном контактном силовом воздействии. Т. - характеристика г. п., отражающая их прочность. В зависимости от предназначения величина Т. определяется разл. методами. При использовании метода царапания по поверхности г. п. перемещают острый алмазный наконечник или эталонный минерал (см. Мооса шкала). В качестве меры Т. принимают величину усилия, с к-рым протягивается наконечник, ширину и объём царапины. В методах сверления Т. определяют по показателям взаимодействия сверла и породы. Меры Т. в этом случае: объёмная работа разрушения, величина крутящего момента и др. По методу Ф. Пфаффа и Т. А. Джаггара используют алмазные наконечники, по методу А. М. Янчура и А. М. Кульбачного - резцы, армированные твёрдыми сплавами. Распространено также определение Т. по высоте отскока бойка с алмазным наконечником, сбрасываемого на поверхность г. п. с фиксированной высоты (метод А. Ф. Шора). В совр. практике широко используют методы вдавливания инденторов в исследуемый образец. При этом Т. определяют методами Ю. Бринелля, С. Роквелла и др., апробированными в металловедении. В горн. деле практич. применение имеет показатель Т., определяемый по методу Л. А. Шрейнера путём выкола лунки в шлифованной поверхности породы под действием нагрузки, приложенной к штампу с плоским круглым основанием. Численное значение Т. представляет отношение макс. силы, действующей на штамп в момент выкола лунки, к площади контактной поверхности. Аналогичным путём определяют контактную прочность по методу Л. И. Барона и Л. Б. Глатмана. Отличие заключается в том, что индентор вдавливают в естеств. (необработанную) поверхность породы. Установлено, что контактная прочность на 30% меньше твёрдости по Л. А. Шрейнеру, к-рая в свою очередь в 5-20 раз превышает прочность породы при одноосном сжатии.

Показатели Т. используют при проектировании средств механизации горн. работ, оптимизации режимов эксплуатации породоразрушающих органов, обосновании нормативов производительности разл. конструкций инструментов и т.д.Литература: Ржевский В. В., Новик Г. Я., Основы физики горных пород, 4 изд., М., 1984; Барон Л. И., Глатман Л. Б., Контактная прочность горных пород, М., 1966; Методы и средства контроля состояния и свойств горных пород в массиве, М., 1989.Г. Г. Каркашадзе.

обычно сопротивление материала местной пластич. деформации, возникающей при внедрении в него более твёрдого тела - наконечника (индентора). В зависимости от метода испытания и испытываемого материала Т. может оцениваться раэл. критериями. В большинстве случаев Т. определяется по размерам оставшегося на поверхности отпечатка - см. Бринелля метод, Виккерса метод, Роквелла метод. При определении Т. минералов пользуются чаще всего методом царапания - см. Минералогическая шкала твёрдости.

ТВЁРДОСТЬ (1) материала характеристика твёрдого тела, отражающая его механическую прочность и пластичность и имеющая огромное значение в технике. При определении Т. методами вдавливания более твёрдого тела (стального закалённого шарика или алмазной пирамиды) в испытуемый материал она может оцениваться отношением нагрузки к площади поверхности отпечатка (число Бринелля НВ, или твёрдость по Бринеллю, число Виккерса HV) млн. условными единицами, соответствующими глубине погружения наконечника в испытываемую поверхность (число Роквелла HR); (2) Т. минералов — свойство минералов сопротивляться механическому воздействию более прочного тела, обусловленное прочностью их кристаллической структуры. Различают Т. царапания, вдавливания и шлифования. Т. минералов определяется по эталонам шкалы Мооса методом царапания: 1 — тальк, 2 — гипс, 3 — кальцит, 4 — флюорит, 5 — апатит, 6 — ортоклаз, 7 — кварц, 8 — топаз, 9 — корунд, 10 — алмаз.