سختی مواد چیست

سختی مواد (Hardness): تعاریف جامع، روش‌های اندازه‌گیری و کاربردهای صنعتی

چکیده

سختی (Hardness) به عنوان توانایی ماده در مقاومت در برابر تغییر شکل دائم، نفوذ یک نفوذکننده (Indenter) به سطح آن، یا خراشیدگی تعریف می‌شود. این ویژگی مکانیکی یکی از بنیادین‌ترین مفاهیم در علم مواد و مهندسی مکانیک است. و نقشی کلیدی در کنترل کیفیت، انتخاب مواد و طراحی قطعات صنعتی ایفا می‌کند.

سختی مواد چیست

سختی را نباید با مفاهیم سفتی (Stiffness) و استحکام (Strength). اشتباه گرفت؛ سفتی معیاری برای تعیین تمایل یک ماده به برگشت به شکل اولیه خود پس از تغییر شکل توسط یک نیرو است. در حالی که استحکام تعیین می‌کند یک ماده چقدر می‌تواند تنش را قبل از تغییر شکل دائم یا شکست تحمل کند.

در این مقاله، ابتدا به تعاریف مختلف سختی پرداخته، سپس روش‌های استاندارد اندازه‌گیری آن شامل برینل (Brinell). راکول (Rockwell)، ویکرز (Vickers) و موس (Mohs) را بر اساس استانداردهای بین‌المللی معتبر مانند ASTM و ISO تشریح می‌کنیم. در ادامه، عوامل مؤثر بر سختی فولادها مانند ترکیب شیمیایی، عملیات حرارتی و اندازه دانه بررسی شده. و در نهایت، تمایز حیاتی بین سختی و سختی‌پذیری (Hardenability) و کاربردهای صنعتی این ویژگی مورد بحث قرار می‌گیرد.

سختی مواد چیست

کلیدواژه‌ها: سختی، Hardness، تست سختی، برینل، راکول، ویکرز، فولاد، عملیات حرارتی، سختی‌پذیری

۱. مقدمه

سختی یا Hardness، به عنوان قابلیت یک ماده در مقاومت در برابر تغییر شکل دائم یا نفوذ یک نفوذکننده به سطح آن تعریف می‌شود. به عبارت دیگر، سختی میزان مقاومت سطح ماده در برابر تغییر شکل پلاستیک (غیرالاستیک) است. از آنجایی که در هنگام تست میزان سختی ماده، نفوذکننده به سطح فشار داده می‌شود. سختی را می‌توان به عنوان میزان مقاومت ماده در برابر نیروی فشاری نیز تعریف کرد. هرچه سختی یک ماده بیشتر باشد، دیرتر خراش برمی‌دارد و الماس از سخت‌ترین مواد طبیعی شناخته شده است.

سختی مواد چیست

این ویژگی، علی‌رغم سادگی ظاهری، از مفاهیم بنیادین علم مواد و مهندسی مکانیک به شمار می‌رود. نباید سختی (Hardness)، سفتی (Stiffness) و استحکام (Strength) را با یکدیگر اشتباه گرفت و به جای یکدیگر استفاده نمود. شناخت اختلاف و تفکیک این سه مفهوم از یکدیگر، از اصول بنیادین مهندسی مکانیک است. سفتی معیاری برای تعیین تمایل یک ماده به برگشت به شکل اولیه خود پس از تغییر شکل توسط یک نیرو می‌باشد. استحکام تعیین می‌کند که یک ماده چقدر می‌تواند تنش را قبل از تغییر شکل دائم یا شکست تحمل کند.

آزمون‌های سختی‌سنجی از قدیمی‌ترین و پرکاربردترین آزمون‌های مکانیکی هستند. که در طول ۲۵۰ سال گذشته برای اکثر مواد و به ویژه فلزات مورد استفاده قرار گرفته‌اند. محبوبیت این آزمون‌ها به دلایل متعددی است: آزمون‌ها ساده و سریع هستند، تجهیزات ارزان‌قیمت می‌باشند. به صورت غیرمخرب (NDT) انجام می‌شوند و با استفاده از روابط تجربی می‌توان سایر خواص مکانیکی مانند استحکام کششی را تخمین زد. به همین دلیل، سختی‌سنجی در صنایع مختلف از جمله خودروسازی، ساخت‌وساز، هوافضا و کنترل کیفیت از اهمیت بالایی برخوردار است.

سختی مواد چیست

۲. ماهیت سختی و عوامل مؤثر بر آن

سختی، از ویژگی‌های اصلی و ذاتی یک ماده نیست؛ به این معنا که مقدار سختی در نقاط مختلف یک ماده خاص ممکن است متفاوت باشد. در حالی که خصوصیاتی مانند مدول الاستیسیته (E) برای یک ماده کاملاً مشخص است. برای واژه سختی می‌توان بیش از یک معنی تعریف کرد: می‌توان آن را مقاومت ماده در برابر سایش. یا مقاومت در مقابل تغییر شکل موم‌سان (تغییر شکل دائمی یا پلاستیک) دانست. روش‌های گوناگون آزمون‌های سنجش سختی بر اندازه‌گیری یکی از این دو ویژگی ماده استوار است.

پارامترهای مختلفی از جمله دما، نرخ کرنش، اندازه دانه، جهت‌های بلوری (در تک‌بلورها)، ترکیبات آلیاژی و غیره بر سختی مواد تأثیرگذارند. این قابلیت را می‌توان در مواد با عملیات‌های حرارتی یا روش‌های مختلف تغییر داد. برای مثال، کاهش اندازه دانه‌ها در مواد، باعث افزایش سختی آنها می‌شود که به رابطه معروف هال-پچ (Hall-Petch) معروف است. افزودن کربن به آهن (فولاد) نیز سختی آلیاژ را به طور قابل‌توجهی افزایش می‌دهد. هرچه درصد کربن فولاد بیشتر باشد، سختی آن بالاتر خواهد رفت. برای مثال، فولاد CK45 به دلیل داشتن کربن بیشتر، سختی بالاتری نسبت به CK22 دارد.

سختی مواد چیست

عناصر آلیاژی دیگری مانند کروم، منگنز، مولیبدن، وانادیم و نیکل نیز با تشکیل کاربیدها و محلول‌های جامد، سختی فولاد را افزایش می‌دهند. هر یک از این عناصر ویژگی‌های خاص خود را به فولاد می‌افزایند و سختی آن را به روش‌های مختلف تغییر می‌دهند.

۳. روش‌های اندازه‌گیری سختی

روش‌های گوناگون آزمون‌های سنجش سختی بر اندازه‌گیری یکی از دو ویژگی اصلی ماده (مقاومت در برابر سایش یا مقاومت در برابر تغییر شکل) استوار است. این آزمون‌ها ممکن است استاتیک (ایستا) یا دینامیک (پویا) باشند. در آزمون‌های استاتیک که متداول‌تر هستند، یک حفره با استفاده از نیرویی معین در قطعه ایجاد کرده و ابعادش را اندازه‌گیری می‌کنند. در آزمون‌های دینامیک، پرتابه‌ای آزادانه رها شده و به سطح ماده برخورد می‌کند. بخشی از انرژی پرتابه صرف تغییر شکل ماده شده و باقیمانده آن موجب برگشتن وزنه از سطح می‌شود. و با اندازه‌گیری این انرژی سختی جسم را می‌سنجند.

سختی مواد چیست

۳.۱. آزمون‌های استاتیک

در تمام آزمون‌های استاتیک، نوعی فرورونده تحت اثر نیروی خارجی در سطح نمونه فروبرده می‌شود. یکی از ابعاد این فرورفتگی اندازه‌گیری شده و از آن برای تعیین عدد سختی استفاده می‌شود. ذات ماده، اندازه و نوع فرورونده و همچنین مقدار نیروی وارد شده بر اندازه فرورفتگی تأثیرگذارند. راکول، برینل، نوپ و ویکرز روش‌هایی هستند که غالباً برای تعیین سختی استفاده می‌شوند. اساس به کار گرفته شده در تمام این آزمایش‌ها، مجموعه نیروهایی هستند که به فرورونده اعمال می‌شوند. اگر ماده سخت باشد، فرورفتگی کوچک و کم‌عمقی حاصل می‌شود، در حالی که اگر ماده نرم باشد، فرورفتگی کاملاً بزرگ و عمیقی حاصل خواهد شد.

۳.۱.۱. روش برینل (Brinell)

روش برینل یکی از قدیمی‌ترین روش‌های اندازه‌گیری سختی است که توسط یوهان آگوست برینل، مهندس سوئدی، در سال ۱۹۰۰ معرفی گردید. در این روش، از یک ساچمه که معمولاً دارای قطر ۱۰ میلی‌متر است، برای اعمال نیرو روی سطح جسم استفاده می‌شود. این نیرو به مدت ۱۰ تا ۳۰ ثانیه اعمال می‌شود. جنس ساچمه از فولاد سخت یا کاربید تنگستن می‌باشد.

عدد سختی برینل یا BHN (Brinell Hardness Number) برابر است با نیروی اعمالی تقسیم بر مساحت اثر فرورفتگی کروی. در این روش، برخلاف برخی روش‌های دیگر، عمق اثر ملاک نیست بلکه قطر اثر معیار سختی محسوب می‌شود. روش برینل، رایج‌ترین تکنیک اندازه‌گیری سختی در صنعت است و برای موادی با ساختار ناهمگن مانند چدن‌ها و فولادهای ریخته‌گری بسیار مناسب می‌باشد. استانداردهای مرجع این روش عبارتند از ASTM E10 و ISO 6506.

محدوده کاربرد روش برینل عمدتاً برای سختی‌های پایین تا متوسط است. برای مثال، سختی برینل در مقادیر پایین (HB 81-238) در محدوده سختی راکول (HRB 41-100) قرار می‌گیرد. و محدوده سختی ۲۲۸ تا ۹۴۰ برینل معادل سختی ۲۰ تا ۶۸ راکول C است.

۳.۱.۲. روش راکول (Rockwell)

روش راکول یکی از سریع‌ترین و پرکاربردترین روش‌های سختی‌سنجی در صنعت است. این روش بر مبنای اندازه‌گیری عمق نفوذ یک فرورونده (سوزن مخروطی الماسی یا ساچمه فولادی) به سطح ماده تحت یک بار مشخص طراحی شده است.

سختی مواد چیست

مهم‌ترین مزیت روش راکول، سرعت و سهولت انجام آزمون است؛ عدد سختی مستقیماً از روی صفحه‌نمایش دستگاه قابل خواندن است و نیازی به محاسبه ندارد. این روش دو نوع اصلی دارد:

• راکول B (HRB): با فرورونده ساچمه‌ای و بار ۱۰۰ کیلوگرم نیرو، مناسب برای فلزات نرم‌تر.
• راکول C (HRC): با فرورونده مخروطی الماسی و بار ۱۵۰ کیلوگرم نیرو، مناسب برای فولادهای سخت شده.

استانداردهای مرجع این روش عبارتند از ASTM E18 و ISO 6508.

۳.۱.۳. روش ویکرز (Vickers)

روش ویکرز یک روش سختی‌سنجی استاتیک است که از استانداردهای ISO 6507، ASTM E92 و ASTM E384 پیروی می‌کند. در این روش، از یک فرورونده الماسی با شکل هرم مربعی‌القاعده (زاویه رأس ۱۳۶ درجه) استفاده می‌شود. عدد سختی ویکرز (HV) با اندازه‌گیری طول قطرهای مورب اثر فرورفتگی باقی‌مانده محاسبه می‌شود.

مهم‌ترین مزیت روش ویکرز، قابلیت استفاده در تمام محدوده‌های سختی (از بسیار نرم تا بسیار سخت) و استقلال از میزان بار اعمالی است. به همین دلیل، این روش برای اندازه‌گیری سختی لایه‌های نازک، پوشش‌ها و نواحی بسیار کوچک (میکروسختی) بسیار مناسب می‌باشد.

روش ویکرز بر اساس محدوده نیروی آزمایشی به سه دسته تقسیم می‌شود:

• میکروسختی (Micro Hardness): نیروی کمتر از ۰.۲ کیلوگرم نیرو (معادل حدود ۲ نیوتن)
• بار کم (Small Load): نیروی ۰.۲ تا کمتر از ۵ کیلوگرم نیرو
• ماکرو (Macro Range): نیروی ۵ کیلوگرم نیرو و بیشتر

۳.۲. آزمون‌های دینامیک

سختی فلزات به روش دینامیک، به کمک اندازه‌گیری میزان جهش یک پرتابه سخت پس از برخورد به سطح قطعه به دست می‌آید. جهش بیشتر پرتابه، نشان‌دهنده سختی بیشتر است. در اثر برخورد، اثر کوچکی روی نمونه به جای می‌ماند که اندازه این اثر، نشان‌دهنده خاصیت پلاستیک قطعه است که تظاهر «سختی استاتیکی» فلز می‌باشد. بخشی از انرژی پرتابه صرف ایجاد این اثر گشته و تقریباً باقیمانده انرژی صرف بازگشت پرتابه می‌شود. دستگاه لیب (Leeb) ، بر اساس روش دینامیک ساخته شده و استفاده از آن در صنعت مرسوم است. البته روش‌های دینامیک دیگری نیز برای سختی‌سنجی وجود دارند، اما کاربردی و رایج نیستند.

سختی مواد چیست

۳.۳. روش‌های دیگر سختی‌سنجی

برای برخی مواد، مانند مواد معدنی، یکی از بهترین روش‌های سختی‌سنجی، اندازه‌گیری مقاومت آنها نسبت به سایش است. سختی خراش طبق مقیاس موس (Mohs) اندازه‌گیری می‌شود. در این روش، مقیاس شامل ۱۰ ماده معدنی استاندارد است که به ترتیب قابلیت خراشیده شدنشان مرتب می‌شوند. نرم‌ترین ماده معدنی در این مقیاس، تالک (با سختی خراش ۱) و سخت‌ترین آن الماس (با سختی ۱۰) است.

بر اساس این نوع سنجش سختی، مواد مطابق با توانایی شان برای خراشیدن یکدیگر ارزیابی می‌شوند. اگر ماده بتواند روی ماده‌ای دیگر خراش ایجاد کند، از آن سخت‌تر است. بدین ترتیب در این آزمون، نمونه‌های استاندارد توسط ماده مورد ارزیابی خراشیده می‌شوند. و عدد سختی ماده بین عدد سختی دو نمونه استاندارد متوالی قرار می‌گیرد.

روش‌های سختی‌سنجی دیگری نیز وجود دارند که کمتر رایج هستند. مثلاً در سختی‌سنجی به روش التراسونیک از نیروهای تا ۸۰۰ گرم استفاده شده و عمق اثر را با یک پروب اندازه می‌گیرند. و عدد سختی در معیار راکول یا ویکرز به صورت دیجیتال گزارش می‌شود. از ویژگی‌های مهم این روش قابلیت خودکار شدن آن است. به طوری که در صورت وجود تمهیدات لازم، می‌توان تا ۱۲۰۰ قطعه را در ساعت سختی‌سنجی کرد.

سختی مواد چیست

۳.۴. سختی‌سنجی مواد غیرفلزی

روش‌های دیگری برای سختی‌سنجی سایر مواد نیز وجود دارند. برای سنجش سختی انواع چوب‌ها از روشی به نام Janka استفاده می‌شود که اساس آن این است. که با چه نیرویی بر حسب پوند نیرو (lbf) می‌توان نیمی از یک گلوله با قطر ۰.۴۴۴ اینچ را درون چوب فروبرد. بدین ترتیب انواع چوب‌ها طبقه‌بندی شده و معیاری برای آسان بودن یا دشواری بریدن یا میخ‌کاری چوب به دست می‌آید. که به عنوان راهنمایی برای کاربرد آنها بر اساس استحکام به کار می‌رود.

سختی لاستیک‌ها و پلاستیک‌ها با وسیله کوچکی به نام دورومتر (Durometer) اندازه‌گیری می‌شود. دورومتر معمولی، وسیله کوچکی است که در آن یک فرورونده کروی تحت اثر نیروی فنر یا وزنه، روی سطح ماده فشرده شده. و یک عقربه عدد سختی را روی صفحه مدرج نمایش می‌دهد. این دستگاه انواع مختلفی برای آزمایش گستره کامل الاستومرها و پلاستیک‌ها از بسیار نرم تا بسیار سخت دارد.

۴. سختی و سختی‌پذیری در فولادها

تمایز بین سختی (Hardness) و سختی‌پذیری (Hardenability) از مفاهیم بسیار مهم در متالورژی فولاد است.

• سختی (Hardness): یک ویژگی موضعی و سطحی است که میزان مقاومت ماده را در برابر نفوذ، خراش یا سایش نشان می‌دهد.
• سختی‌پذیری (Hardenability): توانایی یک فولاد در تشکیل مارتنزیت در عمق مشخصی از قطعه، در اثر سرد شدن سریع از ناحیه آستنیت است.

به عبارت ساده‌تر، سختی نشان می‌دهد که یک فولاد چقدر سخت است. در حالی که سختی‌پذیری نشان می‌دهد که یک فولاد تا چه عمقی می‌تواند سخت شود. دو فولاد با سختی سطحی یکسان ممکن است سختی‌پذیری کاملاً متفاوتی داشته باشند. یکی ممکن است فقط در سطح سخت باشد و دیگری در تمام ضخامت خود. سختی‌پذیری فولاد با دانه‌های ریز، کمتر از سختی‌پذیری فولاد با دانه‌های درشت است.

سختی مواد چیست

منظور از سختی‌پذیری یا قابلیت سخت‌کاری در فولادها، قابلیت فولاد به افزایش سختی تا عمق مطلوب، از طریق خنک‌سازی آن با نرخ مناسب است. سخت‌کاری فولاد از طریق تبدیل آستنیت به مارتنزیت انجام می‌شود. و میزان تشکیل مارتنزیت بستگی به رعایت سرعت لازم در خنک‌سازی فولاد آستنیتی شده تا زیر دمای شروع مارتنزیت دارد. به گونه‌ای که آستنیت قابل‌توجهی به پرلیت یا سایر فراورده‌ها تبدیل نشود. در نتیجه، فولادهایی که تا عمق زیادی سخت‌کاری می‌شوند. (یعنی مارتنزیت تا عمق زیادی شکل می‌گیرد)، دارای سختی‌پذیری بالایی هستند و آنهایی که تا عمق کمی مارتنزیت در آنها شکل می‌گیرد، سختی‌پذیری کمی دارند.

سختی‌پذیری، که مقیاسی تجربی برای اندازه‌گیری قابلیت سخت شدن ماده است. نباید با «سختی» یا با حداکثر سختی مارتنزیت پس از کوئنچ شدن اشتباه گرفته شود. سختی بستگی به درصد کربن و عمق فاز مارتنزیت شکل‌گرفته در قطعه دارد. برای یک فولاد با درصد کربن مشخص، حداکثر سختی قابل‌دسترسی از طریق تولید قطعه‌ای ۱۰۰% مارتنزیتی است که فقط ممکن است. بر روی سطح یا نمونه‌های فولادی کوچک امکان‌پذیر باشد. نرخ خنک‌سازی در قطعات با ضخامت بالا ممکن است. به قدر کافی بالا نباشد تا بتواند یک ریزساختار ۱۰۰% مارتنزیتی ایجاد کند و در نتیجه باعث کاهش عمق مارتنزیت تولید شده و سختی شود.

سختی مواد چیست

برخلاف تأثیر کربن بر سختی مارتنزیت، سایر عناصر آلیاژی باعث افزایش سختی فولاد کوئنچ شده نمی‌شوند. سختی مارتنزیت فقط به درصد کربن بستگی دارد. با این وجود، سایر عناصر آلیاژی فولاد می‌توانند سختی‌پذیری فولاد را افزایش دهند. عناصر آلیاژی می‌توانند انتشار و پخش شدن کربن را کند کنند (تشکیل پرلیت نیاز به پخش شدن کربن دارد). و در نتیجه سرعت بحرانی برای تشکیل مارتنزیت را کاهش دهند. برای مثال، فولاد نیکلی سختی‌پذیری خیلی بیشتری خواهد داشت، چرا که فولاد نیکل تا عمق بسیار بیشتری در قسمت‌های ضخیم سخت‌کاری خواهد شد.

۵. رابطه سختی با سایر خواص مکانیکی

یکی از کاربردهای مهم سختی‌سنجی، امکان تخمین سایر خواص مکانیکی به ویژه استحکام کششی (Tensile Strength) است.

رابطه بین سختی و استحکام کششی، به طور کلی مستقیم است؛ با افزایش سختی، استحکام کششی نیز افزایش می‌یابد. هنگامی که سختی فولاد کمتر از ۵۰۰ برینل (HB) است، استحکام کششی به طور مستقیم با سختی متناسب است و رابطه تقریبی زیر برقرار است:

[
\text{استحکام کششی (MPa)} = 3.45 \times \text{سختی برینل (HB)}
]

یا به عبارت دیگر:

[
\text{استحکام کششی (kg/mm²)} = \frac{1}{3} \times \text{سختی برینل (HB)}
]

به طور کلی، هرچه سختی بالاتر باشد، مقاومت به سایش بهتر خواهد بود. با این حال، باید توجه داشت که افزایش سختی معمولاً با کاهش چقرمگی (Toughness) و شکل‌پذیری (Ductility) همراه است. به همین دلیل، در طراحی قطعات صنعتی باید تعادل مناسبی بین سختی، استحکام و چقرمگی برقرار شود.

۶. کاربردهای صنعتی سختی‌سنجی

سختی‌سنجی در صنایع مختلف کاربردهای گسترده‌ای دارد که مهم‌ترین آنها عبارتند از:

سختی مواد چیست

• کنترل کیفیت (Quality Control): سختی‌سنجی به عنوان یک آزمون سریع و غیرمخرب، برای اطمینان از یکنواختی خواص در محصولات فولادی استفاده می‌شود.
• صنعت خودروسازی: سختی قطعاتی مانند چرخ‌دنده‌ها، میل‌لنگ‌ها و قطعات موتور، تضمین‌کننده دوام و مقاومت آنها در برابر سایش است.
• صنعت ساخت‌وساز: سختی فولادهای سازه‌ای، تعیین‌کننده مقاومت آنها در برابر بارهای سنگین و شرایط محیطی سخت است.
• صنعت هوافضا: کنترل دقیق سختی آلیاژهای مورد استفاده در قطعات حیاتی هواپیماها.
• صنعت ابزارسازی: فولادهای ابزار باید سختی بالایی داشته باشند تا لبه برشی خود را در دماهای بالا حفظ کنند.

دامنه سختی فولادها در صنایع مختلف بسیار گسترده است: فولادهای ساختمانی معمولاً سختی بین ۱۲۰ تا ۱۸۰ برینل دارند. در حالی که فولادهای ابزار سردکار به سختی ۵۵ تا ۶۲ راکول C می‌رسند.

۷. جمع‌بندی و نتیجه‌گیری

سختی (Hardness) به عنوان مقاومت ماده در برابر تغییر شکل دائم، نفوذ یا خراشیدگی. یکی از مهم‌ترین و پرکاربردترین خواص مکانیکی در علم مواد و مهندسی است. نخست، این ویژگی را نباید با مفاهیم سفتی (Stiffness) و استحکام (Strength) اشتباه گرفت. سفتی معیاری برای برگشت‌پذیری و استحکام معیاری برای تحمل تنش پیش از شکست است. دوم، سختی از طریق روش‌های استاندارد متعددی مانند برینل (ASTM E10, ISO 6506). راکول (ASTM E18, ISO 6508) و ویکرز (ASTM E92, ISO 6507) قابل اندازه‌گیری است. که هر یک مزایا و محدودیت‌های خاص خود را دارند. سوم، عوامل متعددی از جمله ترکیب شیمیایی (به ویژه کربن)، عملیات حرارتی (کوئنچ، تمپر)، اندازه دانه و عناصر آلیاژی بر سختی فولاد تأثیر می‌گذارند.

چهارم، تمایز بین سختی (Hardness) و سختی‌پذیری (Hardenability) از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است. اولی یک ویژگی سطحی و دومی نشان‌دهنده توانایی فولاد در سخت‌شدن در عمق است. پنجم، سختی مارتنزیت تنها به درصد کربن بستگی دارد، در حالی که عناصر آلیاژی سختی‌پذیری را افزایش می‌دهند. ششم، سختی‌سنجی به عنوان یک آزمون سریع، ارزان و غیرمخرب، نه تنها در کنترل کیفیت و انتخاب مواد در صنایع مختلف. از جمله خودروسازی، ساخت‌وساز و هوافضا کاربرد دارد، بلکه امکان تخمین سایر خواص مکانیکی مانند استحکام کششی را نیز فراهم می‌آورد.

سختی مواد چیست

هفتم، روش‌های دیگری مانند موس (برای کانی‌ها) ، Janka (برای چوب) و دورومتر (برای پلاستیک‌ها و لاستیک‌ها) نیز برای مواد غیرفلزی توسعه یافته‌اند. هشتم، در نهایت، شناخت دقیق مفهوم سختی، روش‌های اندازه‌گیری آن و عوامل مؤثر بر سختی. برای مهندسان مواد، متخصصان کنترل کیفیت و طراحان صنعتی امری ضروری و اجتناب‌ناپذیر است.

برخی از منابع

سازمان بین‌المللی استاندارد (ISO). ISO 6507-1:2018 – Metallic materials — Vickers hardness test. Available at: https://www.iso.org. [استاندارد بین‌المللی روش ویکرز]

سازمان بین‌المللی استاندارد (ISO). ISO 6506-1:2014 – Metallic materials — Brinell hardness test. Available at: https://www.iso.org. [استاندارد بین‌المللی روش برینل]

استاندارد ASTM E10. Standard Test Method for Brinell Hardness of Metallic Materials. ASTM International. [استاندارد آمریکایی روش برینل]

استاندارد ASTM E18. Standard Test Methods for Rockwell Hardness of Metallic Materials. ASTM International. [استاندارد آمریکایی روش راکول]

استاندارد ASTM E92. Standard Test Methods for Vickers Hardness and Knoop Hardness of Metallic Materials. ASTM International. [استاندارد آمریکایی روش ویکرز]