Härte [1]

Härte der Mineralien, der Widerstand, den sie der Trennung ihrer kleinsten Teile beim Ritzen oder Schaben entgegensetzen, wird bestimmt durch Vergleich mit einer Anzahl zu einer Skala (Härteskala) zusammengestellter Mineralien, die als Normalmaß der Größe dieses Widerstandes dienen. Die am häufigsten angewendete Härteskala von Mohs umfaßt 10 Härtegrade, die mit den Zahlen 1–10, mit dem weichsten Körper beginnend, bezeichnet werden: 1 = Talk, 2 = Steinsalz oder Gips, 3 = Kalkspat, 4 = Flußspat, 5 = Apatit, 6 = Orthoklas, 7 = Quarz, 8 = Topas, 9 = Korund, 10 = Diamant. Jedes Mineral des nächst höhern Grades ritzt einen Körper von dem direkt vorausgehenden Härtegrad. Mit einem zu untersuchenden Mineral versucht man Probestücke einer Härteskala in absteigender Reihe zu ritzen; wird dies beispielsweise bei Flußspat erreicht, so ist der Körper härter als 4; wird er nun von Apatit nicht geritzt, so ist seine H. = 5; wird er aber von Apatit geritzt, so liegt sein Härtegrad zwischen 4 und 5, ein Verhältnis, das man durch H. = 4,5 ausdrückt. Für erste Orientierung genügt die Unterscheidung zwischen weichen, mit dem Fingernagel ritzbaren (H. = 1 und 2), mittelharten, mit dem Messer ritzbaren, und harten, am Stahl Funken gebenden (H. = 7 und darüber). Zu feinern Versuchen bedient man sich des Sklerometers, einer mit Gewichten zu belastenden Stahl- oder Diamantspitze, unter der man die zu untersuchende Substanz hinwegführt; die für eine Ritzung nötige Belastung ist dann das Maß für die H. Bei dieser feinern Bestimmungsmethode ergeben sich sowohl für verschiedene Flächen desselben Kristalles wie für kristallographisch verschiedene Richtungen derselben Kristallfläche verschiedene Härtegrade, die man graphisch in Form von Härtekurven (oder Härteflächen) zur Darstellung bringen kann.

In der Technik bedeutet H. den Widerstand, den ein Körper dem Eindringen eines andern entgegensetzt. Demgemäß bestimmt man in der Regel die Größe der H. (Härtemaß) durch den Druck, der ein bestimmt geformtes Werkzeug bis zu einer bestimmten Tiefe in das Material einpreßt. Nach Calvert ist z. B. das Werkzeug eine abgestumpfte kegelförmige Stahlspitze und die Eindringtiefe 3,5 mm innerhalb einer halben Stunde. Wird dabei die H. des Bleies = 1 gesetzt, so ergeben sich für die gebräuchlichen Metalle folgende Vergleichszahlen: Zinn 1,73; Wismut 3,34; Gold (rein) 10,7; Zink 11,7; Silber (rein) 13,3; Aluminium 17,3; Kupfer 19,3; Platin 24; Schmiedeeisen 60,7; Stahl (ungehärtet) 61,4; graues Roheisen (Staffordshire Nr. 3) 64; Messing 27–30; Bronze 5,3–58,7; Hartblei 4–9. Nach Kick in Wien ist die H. proportional der Scherfestigkeit der Materialien, also diese als Härtemaß direkt zu verwenden. v. Waltenhofen schlägt vor, die H. des Stahls nach dem Grade der Magnetisierbarkeit zu bestimmen. Föppl wählt die Belastung zur Erzeugung einer eben wahrnehmbaren Verdrückung an der Kreuzungsstelle zweier kreuzweise übereinander gelegten Zylinder von 40 mm Durchmesser aus dem Probematerial.