Что такое твёрдость мы все интуитивно понимаем. Но, чтобы сравнивать между собой различные материалы по их твёрдости, необходимо определить твёрдость как понятие, как физическую величину, ввести единицы и разработать методы измерения твёрдости.
Твёрдость как понятие формулируется достаточно просто: это способность материала оказывать сопротивление внедрению в него более твёрдого тела.
А вот с единицами измерения твёрдости всё гораздо сложнее. Дело в том, что материалы настолько сильно различаются по своей твёрдости, что оказалось невозможным использовать единый метод и, соответственно, ввести единую единицу твёрдости для всех материалов.
В настоящее время применяются несколько различных методов измерения, и в каждом из них используется своя единица твёрдости. Поэтому, когда приводят численное значение твёрдости какого-либо материала, всегда указывают, каким методом оно определено.
Для определения статической твёрдости древесины согласно ГОСТ-16483.17-81 используется методика, основанная на методе Бринелля. Однако, в ней имеются отличия от классического метода Бринелля. В качестве индентора используется пуансон с полусферическим наконечником радиуса r = 5,64 мм. Пуансон медленно нагружают до тех пор, пока полусферический наконечник не погрузится полностью в образец, и измеряют величину F нагрузки, которая для этого потребовалась. Твёрдость определяют как отношение величины F к площади основания полусферического наконечника, которая равна 100 квадратным миллиметрам.
Т.к. древесина – не изотропный материал, твёрдость определяют на поверхностях тангентального, радиального и поперечного разрезов древесины.
ГОСТ-16483.17-81 предусматривает и такие случаи, когда образцы раскалываются при внедрении индентора. В случае раскалывания образцов наконечник пуансона погружают на половинную глубину (2,82 мм), а полученный результат умножают на 4/3.
Древесина – гигроскопичный материал, и её твердость существенно зависит от влажности. Поэтому согласно ГОСТ-16483.17-81 испытания на твёрдость обязательно сопровождаются определением влажности образцов. Твёрдость, определённую при влажности в момент испытаний, затем приводят к твёрдости при стандартной влажности 12% с помощью формулы приведения (ГОСТ-16483.17-81).
