Fisica. La durezza.

Fisica.

La durezza.

La solidità e la durezza sono due proprietà nettamente opposte. Una corda robusta, una pezza di stoffa, un filo di seta possono presentare una solidità notevole: è necessario per romperli una tensione molto forte. Naturalmente nessuno dirà che la corda e la stoffa sono materiali duri. È, al contrario, la solidità del vetro è piccola, ed il vetro è un materiale duro. Il concetto di durezza usato nella tecnica, è stato preso a prestito dalla esperienza comune. La durezza è la reazione alla penetrazione. Un corpo è duro se è difficile graffiarlo, se è difficile imprimervi una impronta.

Queste definizioni possono sembrare al lettore un po' nebulose. Siamo abituati ad esprimere i concetti fisici per mezzo di numeri: come regolarsi per la durezza?

Un sistema molto artigianale, ma nello stesso tempo molto pratico e utile, viene usato dai mineralologhi già da molto tempo. In questo sistema si usa una << scala >> della durezza di dieci noti minerali: il diamante occupa il primo posto della scala, poi viene il corindone, quindi il topazio,

il quarzo, il feldspato, l'apatite, lo spato fluore (fluoruro di calcio ), la calcite, il gesso e il talco.

La serie è stata formata nel modo seguente: il diamante graffia tutti i minerali, mentre nessun minerale riesce a graffiarlo. Ciò significa che il diamante è il minerale più duro. La durezza del diamante viene indicata col numero 10. Il corindone, che segue al diamante nella serie, è più duro di tutti i minerali seguenti, che infatti può graffiare. Al corindone viene attribuito il valore di durezza 9. I valori 8, 7 e 6 vengono attribuiti corrispondentemente al topazio, al quarzo e al feldspato, per le stesse ragioni. Ognuno è più duro (può cioè graffiare ) di tutti i minerali seguenti e più morbido (può venir graffiato ) dei minerali che hanno un indice di durezza più alto.

Il minerale più morbido, il talco, ha una durezza pari a 1. La << misura >> (bisogna prendere questa parola tra virgolette ) della durezza per mezzo di questa scala consiste nel trovare il posto del

minerale che ci interessa nella serie dei dieci campioni standard scelti. Se un minerale ignoto può venir graffiato dal quarzo, e graffia il feldspato, la sua durezza è pari a 6,5. I metallurghi si servono di un altro sistema per la determinazione della durezza. Con una forza standard (di solito 3.000 kgf)

si preme sul minerale in esame una sfera di acciaio del diametro di 1 cm. Il raggio della impronta che si forma viene preso come indice di durezza. La durezza rispetto alla scalfittura e quella rispetto all'impressione non necessariamente coincidono, ed uno stesso materiale può risultare più duro di un altro rispetto alla scalfittura, ma più morbido rispetto all'impressione. In tal modo non c'è un concetto universale di durezza che non dipenda dal sistema di misura. Il concetto di durezza è quindi un concetto tecnico e non fisico.