Такие разные бывают твердости: духа, характера, намерения. В материаловедении твердостей тоже хватает: по Виккерсу, Бринелю, Роквеллу, Шору, Моосу и еще много кому. Чем они отличаются и зачем так много?
Во-первых определим саму твердость. Это свойство материала внедряться, или наоборот сопротивляться внедрению другого материала. Простой пример: берем горошину и давим ей на металлическую доску. Давим-давим, не продавим, горошина плющится, доске хоть бы хны. Значит доска тверже. А вот если взять алмазную «горошину», то она без труда продавит/внедрится в металлическую доску. Алмазная горошина – тверже.
Кто-то может воскликнуть: «Позвольте, но, ведь такие испытания будут сильно зависеть от формы испытуемых материалов!» и окажется совершенно прав, вот именно поэтому и существует несколько методов определения твердости.
Большая тройка твердомеров – это Бринелл, Роквелл и Виккерс. Именно шведский инженер Юхан Бринелл в 1900 г. первым предложил стандартизировать методику определения твердости. По его методу следовало вдавливать маленький твердосплавный шарообразный индентор в исследуемые объекты в течение нескольких секунд с известным усилием.
Чем глубже шарик-индентер вдавливался в объект, тем большего диаметра отпечаток он оставлял. Этот отпечаток можно было измерить линейкой и по нему судить о твердости материала: выше/ниже.
В 1914 г. американские инженеры, братья Хью и Стэнли Роквелл предложили использовать в качестве индентера алмазные конусы малого размера. Отпечаток они оставляли маленький, но четкий и измерить его под микроскопом или увеличительным стеклом не составляло труда. Это было ценно для изделий маленького размера.
И наконец в 1921 г. совсем никакой не Виккерс,а английские инженеры Роберт Смит и Джордж Сендлэнд, вероятно вдохновленные методом Роквелла, запатентовали метод измерения твердости при помощи алмазной пирамидки. Вот так просто, взяли вместо конуса пирамидку и вписали себя в историю.
На самом же деле их беспокоил вопрос достоверности результатов и снижения погрешности. Экспериментально они определили, что именно пирамидка с гранями под углом 136° позволяет получать наиболее надежные результаты при измерении твердости.
Ну а свое открытие они сделали, работая на компанию Виккерс Лимитед, отсюда и название.