Fråga angående hårdhet

Jag har väldigt svårt att bilda mig ett begrepp om vad hårdhet är. Jag har en klocka med safirglas, och läste att det är extremt tåligt mot repor, endast diamant, safir och rubin kan orsaka repor. Att det är tåligt mot repor är samma sak som att det är hårt. Betyder det att jag kan ta en valfri sten och gnida mot glaset, utan att repor uppstår? Hur är det med metall? Vad är egentligen hårdhet för något?

Jo det är väl så de menar, men det är inget jag rekommenderar...

Du kan läsa mer om det hela här
http://sv.wikipedia.org/wiki/Mohs_hårdhetsskala

En bra fråga, tycker jag. Det blir heller inte enklare av att populasen använder ordet "hårdhet" när man i största allmänhet vill beskriva ett materials hållfasthet.

Som du och MeanME nämner så är en definition på hårdhet det där med vad som kan repa vad. Detta ger ett relativt mått, som det står i Wikipediartikeln. Det rangordnar bara olika material.

För metaller använder man ett principiellt annat sätt. Man trycker en liten kula eller pyramid mot metallytan och beräknar ett hårdhetsvärde som funktion av intryckets storlek och den tryckkraft man använt.

http://en.wikipedia.org/wiki/Indentation_hardness

Olika form på på det man trycker in och olika sätt att mäta storleken på intrycker skiljer olika standarder från varandra, Brinell, Rockwell, Vickers, ...

För metaller brukar hårdheten mätt som ovan och den så kallade brottgränsen linjärt följa varandra.

Brottränsen är den högsta spänning (=dragkraften delat med arean på prylen man drar i) ett material tål innan det går sönder. Sträckgränsen är den högsta spänning ett material tål innan det börjar att töjas och får en permanent deformation. Vid lägre spänningar töjs bara materialet (som en fjäder) och går tillbaka till ursprungsstorleken när det avlastas.

Material med höga sträck- eller brottgränser kallas ofta för "hårda" men detta är egentligen lite slarvigt uttryckt; "... har hög hållfasthet ..." eller något liknande vore korrektare.

Nu blir jag lite filosofisk - vad är egentligen "hållfasthet"? Jag tror jag på rak arm skulle kunna räkna upp ett tiotal olika mått på "hållfasthet", eller i vart fall på materialegenskaper som är viktiga för olika materialanvändare:

Elasticitetsmodul
Sträckgräns
Brottgräns
Förlängning
Slagseghet
n-värde
Brottseghet
Hårdhet
Hålexpansion
Bockbarhet
Mått på utmattningshållfasthet
...

Det finns fler.
Olika materialanvändare måste ställa olika krav beroende på vad de ska tillverka.

I länken står det att grad 1-6 kan repas av en stålspik, vilket betyder att jag ska kunna dra en spik över glaset på klockan utan att det blir repigt. Men kan inte spiken repa glaset, oavsett hur hårt man trycker? Kommer spiken ge vika först?

Om du trycker för hårt kan spiken krossa glaset, men nej, den kan inte repa det.
Jag hade en klocka med safirglas, stålet runt blev repigt men glaset var som nytt hela klockans levnadstid (jag har för mig att den försvann). Då hade den bland annat råkat skrapas mot en betongvägg.