การทดสอบความแข็งแบบบริเนลล์ (Brinell Hardness Test)

การทดสอบความแข็งแบบบริเนลล์ (Brinell Hardness Test)

การทดสอบความแข็งวิธีนี้นิยมใช้มาก เพราะเป็นวิธีการทดสอบที่ได้มาตราฐาน และสามารถกำหนด
ค่าความแข็งได้ถูกต้อง เหมาะสำหรับค่าความแข็งไม่เกิน 450 HB เพราะการทดสอบความแข็งบริเนลล์
ใช้หัวกดทรงกลมเหล็กกล้า ชุบแข็ง (Hardened Steelball)ซึ่งหัวกดมีค่าความแข็ง ประมาณ 700 HB
เท่านั้น แต่ถ้ามีความจำเป็นที่จะทดสอบ อาจใช้หัวกด ทังสเทนคาร์ไบด์ แทนได้

หลักการทดสอบ 

สำหรับการทดสอบความแข็งแบบบริเนลล์ คือกดหัวกดด้วยแรงคงที่ ลงบนผิวชิ้นทดสอบ ปล่อยให้อยู่
ภายใต้แรงกดชั่วขณะ แล้งเอาแรงกดออก ซึ่งทำให้เกิดรอยบุ๋มถาวร บนชิ้นทดสอบ แล้ววัดขนาดเส้นผ่าศูนย์
กลางรอยบุ๋ม เพื่อหาค่าความแข็งต่อไป

สำหรับค่าความแข็งบริเนลล์ ก็เป็นอัตราส่วนระหว่าง แรงต่อพื้นที่ตามผิวโค้ง ของรอยบุ๋มคำนวณได้ ในเมื่อ HB : ค่าความแข็งบริเนลล์
P : แรงกดทดสอบ (กิโลกรัม)
D : เส้นผ่านศูนย์กลางหัวกด(มิลลิเมตร)
d : เส้นผ่านศูนย์กลางรอยบุ๋ม (มิลลิเมตร)

จากสูตร ค่าความแข็งบริเนลล์ จะเห็นได้ว่ามีหน่วยเป็น กิโลกรัม ต่อ ตารางมิลลิเมตร
แต่ในการแสดงค่าความแข็งแบบนี้ไม่นิยมเขียนหน่วยหัวกดทดสอบ (Indenter)

หัวกดเป็นทรงกลมทำด้วยเหล็กกล้าชุบแข็ง ขัดมันเรียบ ไม่มีตำหนิที่ผิว มีขนาดเส้นผ่านศูนย์
กลาง 1.0,2.0,2.5,5.0 หรือ 10.0 มิลลิเมตร แต่ขาดย่อยเปลี่ยนแปลงได้ ค่าความผิดพลาดขนาดเส้น
ผ่านศูนย์กลางหัวกด ดังตาราง

ตาราง 7.2 ความคลาดเคลื่อนที่ยอมให้ของขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางทรงกลมเหล็กกล้าชุบแข็งข้อพิจารณาในการทดสอบ 

เนื่องจากเป็นวิธีการทดสอบที่เป็นมาตราฐาน ดังนั้นการทดสอบย่อยมีองค์ประกอบที่ต้องคำนึงถึงเสมอ
เพื่อให้การทดสอบถูกต้องและแน่นอน สำหรับข้อควรพิจารณามีด้วยกันดังนี้

1.ขนาดของแรงกดทดสอบ สามารถเลือกใช้ได้โดยต้องพิจารณาขนดหัวกดและวชิ้นทดสอบ ดังตาราง

ตาราง 7.3 ขนาดแรงกดทดสอบ

หมายเหตุ ขนาดแรงกดทดสอบที่ในวงเล็บ จะไม่มีในเครื่องทดสอบ ยูนิเวอร์แซล(DIN 50351)สำหรับ
การเลือกใช้ขนาดแรงกดทดสอบนั้น ยังต้องคำนึงถึง อัตราส่วนระหว่าง เส้นผ่านศูนย์กลางรอยบุ๋ม และ เส้น
ผ่านศูนย์กลางหัวกดคือ d/D นั้น ควรมีค่า 0.25 - 0.50 แต่ค่าที่ให้ผลการทดสอบถูกต้องมากที่สุด คือ d/D เท่า
กับ 0.375

2. ผิวชิ้นทดสอบควรเรียบ ผ่านการขัดมันอย่างดี เพราะจะทำให้รอยบุ๋มภายหลังการทดสอบเด่นชัดและ
ไม่เกิดรอยเยินที่ขอบของรอยบุ๋ม การวัดขนานของรอยบุ๋มก็สามารถได้ระเอียดถูกต้องเป็นผลทำให้ค่าความ
แข็งที่วัดได้ถูกต้องด้วยเช่นกัน

3. ความหนาของชิ้นทดสอบตามมาตราฐาน ASTM ได้กำหนดไว้ว่า ควรมีความหนาอย่างน้อย 10 เท่า
ของความลึกรอยบุ๋มภายหลังการทดสอบ และจะต้องไม่มีรอยนูนเกิดขึ้นทางด้านหลังของชิ้นทดสอบด้วย สำ
หรับความหนาชิ้นทดสอบที่น้อยสุด ที่การทดสอบความแข็งบริเนลล์ทดสอบได้ เมื่อใช้แรงกดทดสอบ และหัว
กดขนาดต่างๆ สามารถดูได้ ดังรูป

กราฟแสดงความสัมพันธ์ระหว่างความหนาและแรงกดทดสอบเมื่อเลือกใช้ขนาดเส้นผ่าศูนย์
กลางทรงกลมเหล็กกล้าแข็งต่างๆ

4.ตำแหน่งกดทดสอบ ควรมีระยะห่างระหว่างจุดศูนย์กลางของรอยบุ๋มที่อยู่ข้างเคียงกัน หรือระยะห่าง
จากจุดศูนย์กลางของรอยบุ๋มจากขอบของชิ้นทดสอบควรห่าง อย่างน้อย 2.5 เท่า ของขนาดเส้นผ่าศูนย์กลาง
ของรอยบุ๋ม เพราะถ้ากดทดสอบใกล้บริเวณขอบของชิ้นทดสอบ อาจจะทำให้เกิดรอยบุ๋มที่ใหญ่ และ ไม่สม
มาตรกันได้ หรือถ้ากดใกล้เคียงกับรอยบุ๋มที่กดมาก่อน อาจจะทำให้รอยบุ๋มมีขนาดโตขึ้นได้ เนื่องจากผิวของ
วัสดุบริเวณนั้นจมีความต้านทานการกดลดลง หรืออาจจะทำให้รอยบุ๋มมีขนาดเล็กลง เนี่องจากเกิดความเครียด
แข็งรอบผิวของรอยบุ๋มที่ผ่านการกดมาก่อนก็ได้

5. ระยะเวลากดทดสอบความแข็งบริเนลล์ จะต้องมีอย่างเหมาะสม เพราะถ้าใช้เวลากดน้อยหรือมากเกิน
ไป จะมีผลกระทบต่อขนาดความโตของเส้นผ่าศูนย์กลางของรอยบุ๋มถาวรได้ ดังนั้นจึงเสนอแนะว่าถ้าวัสดุชิ้น
ทดสอบเป็นโลหะเหล็ก หรือเป็นโลหะแข็งควรมีระยะเวลากดประมาณ 10-15 วินาที แต่ถ้าเป็นโลหะไม่ใช่
เหล็กหรือโลหะอ่อน ควรมีระยะเวลากดประมาณ 30 วินาทีสัณลักษณ์ความแข็งบริเนลล์

การกำหนดสัณลักษณ์ความแข็งบริเนลล์ จะช่วยทำให้สะดวกรวดเร็วและง่ายต่อการเข้าใจโดยเฉพาะ
ในงานเขียนแบบ หรืองานที่ต้องการระบุความแข็งของวัสดุ เป็นต้น

ความแข็งบริเนลล์ใช้สัญลักษณ์ HB และการทดสอบมาตรฐานจะใช้ทรงกลมเหล็กกล้าแข็งขนาดเส้นผ่า
ศูนย์กลาง 10 มิลลิเมตร แรงกดทดสอบ 3000 กิโลกรัม และมีระยะเวลากด 10-15 วินาที แต่ถ้ามีเงื่อนไขในการ
ทดสอบเป็นอย่างอื่น ก็จะกำหนดสัณลักษณ์เป็นตัวเลขบ่งถึงสภาวะการทดสอบเป็นแต่ละกรณี ดังตัวอย่างของ
สัญลักษณ์ความแข็งบริเนลล์ ต่อไปนี้

350 HB หมายถึง ความแข็งบริเนลล์ 350 ใช้ทรงกลมเหล็กกล้าแข็งขนาดเส้นผ่าศูนย์กลาง
10 มิลลิเมตรแรงกดทดสอบ 29.42 กิโลนิวตัน (3,000 กิโลกรัม) เป็นเวลา 10 ถึง 15 วินาที

350 HB หมายถึง ความแข็งบริเนลล์ 350 ใช้ทรงกลมเหล็กกล้าแข็งขนาดเส้นผ่าศูนย์กลาง
10 มิลลิเมตรแรงกดทดสอบ 29.42 กิโลนิวตัน (3,000 กิโลกรัม) เป็นเวลา 10 ถึง 15 วินาที

350 HB 5/7355/20 หมายถึง ความแข็งบริเนลล์ 350 ใช้ทรงกรมเหล็กกล้าแข็ง ขนาดเส้น
ผ่าศูนย์กลาง 5 มิลลิเมตร แรงกดทดสอบ 7355 นิวตัน (750 กิโลกรัม) เป็นเวลา 20 วินาทีข้อควรระวังในการทดสอบ

ตามที่ทราบแล้วว่า การทดสอบความแข็งแรงบริเนลล์ เป็นวิธีทดสอบที่มาตรฐานและมีข้อควร
พิจารณาต่างๆในการทดสอบนั้น เพื่อให้ได้การทดสอบถูกต้อง และมีโอกาสผิดพลาดน้อยลงจึงมีข้อควร
ระวังในการทดสอบอีกด้วย ดังนี้

1.ต้องวางชิ้นทดสอบบนแท่นรองรับที่มั่งคงแข็งแรง เพื่อไม่ให้เกิดการเคลื่อนที่ในระหว่างทดสอบ
ที่วางบนแท่นรองรับนั้นต้องตั้งได้ฉาก กับปลายกดทดสอบ

2.การทดสอบจะต้องไม่มีแรงกระแทกเกิดขึ้น เพราะถ้าใช้แรงกดทดสอบ กดชิ้นงานอย่างรวดเร็ว
จะมีผลต่อขนาดความโตเส้นผ่านศูนย์กลางรอยบุ๋มได้

3.การทดสอบไม่ควรให้เกิดบิดเบี้ยวของชิ้นทดสอบ และเกิดส่วนนูนบริเวณของรอยบุ๋ม ซึ่งมักจะ
เกิดขึ้นเสมอเมื่อทำการทดสอบกับวัสดุอ่อน ดังรูป

ลักษณะรอยบุ๋มที่ถูกกดให้บุ๋มโดยไม่มีรอยนูนและมีรอยนูน

4.ไม่ควรทดสอบกับชิ้นทดสอบที่มีขนาดบางมากๆ เช่น ใบมีดโกน หรือชิ้นทดสอบที่ผ่านการทำผิว
แข็งมา เพราะความหนาผิวแข็งอาจจะหนาน้อยกว่าความลึกของรอยกดบุ๋ม ซึ่งจะทำให้ผลการทดสอบไม่ถูก
ต้องตามความเป็นจริงวิธีการทดสอบและผลการทดสอบ

ในที่นี้จะกล่าวถึง วิธีการทดสอบความแข็งบริเนลล์ โดยใช้เครื่องทดสอบความแข็งยูนิเวอร์แซลตาม
มาตรฐานเยอรมัน ( DIN 50351 ) ซึ่งมีลักษณะดังรูป 7.4 ที่กล่าวมาแล้ว และเวลาทดสอบก็ดำเนินการตาม
วิธี ดังนี้

1. ประกอบหัวกดทดสอบ และปรับเครื่องทดสอบ เพื่อทดสอบความแข็งบริเนลล์

2. นำชิ้นทดสอบวางบนแท่นรองรับ

3. กดคันโยกยาวลงในตำแหน่งล่างสุด แล้วเลือกแรงกดทดสอบตามต้องการ

4. หมุนยกแท่นรองรับชิ้นทดสอบขึ้นมา จนภาพของผิวชิ้นทดสอบไปปรากฏชัดบนจอภาพ
แล้วยึดชิ้นทดสอบให้แน่น

5. กดคันโยกสั้นลง หัวกดทดสอบก็เริ่มเคลื่อนที่ลงกดผิวชิ้นทดสอบอย่างช้าๆ เพื่อป้องกัน
ไม่ให้เกิดการกระแทกขณะกด และปล่อยระยะเวลากดตามต้องการ

6. กดคันโยกยาวลงในตำแหน่งล่างสุด แล้ววัดขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางของรอยบุ๋ม ที่ปรากฏ
บนจอภาพ ซึ่งรับภาพผ่านเลนซ์ขยาย โดยสามารถวัดได้โดยละเอียดถึง 0.01 มิลลิเมตร และการวัด
ขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางของรอยบุ๋มนั้น ควรวัดสองครั้งในแนวตั้งได้ฉากกัน แล้วหาค่าเฉลี่ย เพื่อนำ
ไปคำนวนหรือเปิดตารางความแข็งบริเนลล์ต่อไป

แสดงวิธีการวัดรอยบุ๋มภายหลังกดทดสอบ 

การทดสอบความแข็งวิกเกอร์ส(Vickers Hardness test)

การทดสอบความแข็งวิกเกอร์ส(Vickers Hardness test)

การทดสอบความแข็งแบบนี้ ก็นิยมใช้มาก เพราะเป็นวิธีการทดสอบความแข็งที่มาตรฐาน
และสามารถกำหนดค่าความแข็งของวัสดุได้ถูกต้อง เหมาะสำหรับใช้วัดความแข็งของวัสดุ
หรือโลหะอ่อนจนกระทั่งแข็งมากได้ เนื่องจากการทดสอบความแข็งวิกเกอร์สนี้ ใช้หัวกดทด
สอบทำด้วยเพชรรูปปิระมิดฐานสี่เหลี่ยมจตุรัส มุมที่ยอด 136 องศา ( Diamond pyromid
with a square base and an angle of 136 )ซึ่งในการทดสอบความแข็งบริเนลล์ จะเห็นว่า
อัตราส่วนการกดรอยบุ๋มที่เหมาะสมที่สุด คือ d/D = 0.375 ดังนั้นถ้าเปรียบเทียบกับหัวกด
เพชร 136 องศา จะเป็นระยะที่สัมผัสได้อย่างพอดี ดังรูป เหตุนี้เองที่ทำให้ค่าความแข็งบริ
เนลล์ และ วิกเกอร์สมีค่าใกล้เคียงกัน

หลักการทดสอบ 

สำหรับหลักการทดสอบความแข็งวิกเกอร์ ก็เหมือนกับการทดสอบความแข็งบริเนลล์
ต่างกันที่ใช้หัวกดทดสอบเป็นเพชรรูปปิระมิด ฐานสี่เหลี่ยมจตุรัสลดลงไปบนผิววัสดุชิ้นทดสอบ
ด้วยแรงกดทดสอบคงที่ ซึ่งมีขนาดต่างๆกัน ให้เลือกใช้ตั้งแต่ 1 kk. แรง ถึง 120 kk.แรง เหตุ
นี้เองจึงเป็นวิธีที่เหมาะสม สำหรับวัดความแข็งของวัสดุได้หลายชนิด ตั้งแต่วัสดุอ่อนจนถึงวัสดุ
แข็งมากภายหลังจากการกดชั่วระยะเวลาหนึ่งจึงเอาแรงกดออก ซึ่งจะทำให้เกิดรอยบุ๋มถาวรบน
ผิวโลหะชิ้นทดสอบ แล้ววัดขนาดเส้นทะแยงมุมของรอยบุ๋มเพื่อหาค่าความแข็งต่อไปดังรูป

หลักการทดสอบความแข็งของวิกเกอร์ส

สำหรับค่าความแข็งวิกเกร์สก็จะเป็นอัตราส่วนระหว่างแรงที่ใช้กดทดสอบ ต่อพื้นผิวเอียง
ของรอยบุ๋มซึ่งคำนวณได้ดังนี้

แผนภาพแสดงรอยบุ๋มและแรงกดทดสอบข้อพิจารณาในการทดสอบ 

จากที่ทราบแล้วว่า การทดสอบความแข็งวิกเกอร์สมีหลักการเหมือนกับการทดสอบ
ความแข็งบริเนลล์ ดังนั้นก็มีข้อควรพิจารณาในการทดสอบ คล้ายๆ กันด้วยดังนี้

1. ผิวของชิ้นทดสอบต้องเรียบ ทั้งนี้เพื่อให้ได้ค่าเส้นทแยงมุมของรอยบุ๋มที่แน่นอน และจะทำให้ค่าความแข็งที่วัดได้ถูกต้องด้วยเช่นเดียวกัน

2. ความหนาของชิ้นทดสอบไม่ควรน้อยกว่า 1.2 เท่าของเส้นทะแยงมุมของรอยบุ๋ม
หลังจากกดทดสอบแล้วไม่ควรมีการเปลี่ยนแปลงรูปใดๆ ให้เห็นทางด้านหลังของชิ้นทด
สอบด้วย หรือพิจาราณาความหนาของชิ้นทดสอบอย่างน้อยสุดที่ทดสอบความแข็งวิกเกอร์ส
ได้ เมื่อเลือกใข้แรงกดทดสอบขนาดต่างๆ โดยดูจากกราฟ ดังรูป

รูป 7.17 กราฟแสดดงความสัมพันธ์ระหว่างความหนาและแรงกดทดสอบ

3. ตำแหน่งกดทดสอบ ควรมีระยะห่างระหว่างจุดศูนย์กลางของรอยบุ๋มที่อยู่ข้างเคียง
กันหรือระยะห่างจากจุดศูนย์กลางของรอยบุ๋มจากขอบของชิ้นทดสอบ ควรห่างเป็นอย่างน้อย
2.5 เท่าของเส้นทะแยงมุมของรอยบุ๋ม

4. สำหรับการทดสอบบนผิวโค้งของทรงกลม หรือทรงกระบอก ถ้า d คือเส้นทะแยงมุม
เฉลี่ยของรอยบุ๋ม D คือเส้นผ่านศูนย์กลางของทรงกลมหรือทรงกระบอกมาตรฐานนี้ใช้ได้เมื่อ

d/D < 0.004 สำหรับผิวของทรงกลม

d/D < 0.009 สำหรับผิวของทรงกระบอกสัญลักษณ์ความแข็งวิกเกอร์ส

ความแข็งวิกเกอร์ใช้สัญลักษณ์ HV สำหรับการระบุความแข็งวิกเกอร์สให้เขียนเลขค่าความ
แข็ง ต่อด้วยสัญลักษณ์ HV แล้วตามด้วยตัวเลขแสดงแรงกดทดสอบ เป็นนิวตัน และเวลาที่ใช้กด
เป็นวินาที ถ้าระยะเวลาที่ใช้กดตามปกติ 10 - 15 วินาที ไม่จำเป็นต้องระบุระยะเวลา แต่ถ้าใช้ระยะ
เวลากดทดสอบเป็นอย่างอื่นต้องกำหนดเป็นเป็นแต่ละกรณี ดังตัวอย่าง

640 HV 294.2 หมายถึง ความแข็งวิกเกอร์ 640 ใช้แรงกดทดสอบ 294.92 นิวตัน
( 30 กิโลกรัม ) เป็นเวลา 10 - 15 วินาที

640 HV 294.2 / 20 หมายถึง ความแข็งวิกเกอร์ 640 ใช้แรงกดทดสอบ 294.92 นิวตัน
( 30 กิโลกรัม ) เป็นเวลา 20 วินาทีข้อควรระวังในการทดสอบ

เพื่อให้ได้ผลการทดสอบถูกต้องและมีโอกาสผิดพลาดน้อยลง จึงมีข้อควรระวังในการ
ทดสอบดังนี้

1 . ต้องวางชิ้นทดสอบบนแท่นรองรับที่มั่นคงแข็งแรง เพื่ไม่ให้เกิดการเคลื่อนที่ในระ
หว่างทดสอบและชิ้นทดสอบที่วางบนแท่นรองรับนั้นต้องตั้งได้ฉากกับปลายกดทดสอบ

2 . การกดทดสอบจะต้องไม่มีแรงกระแทกเกิดขึ้น หรือการสั่นสะเทือน เพราะจะมีผล
ต่อเส้นทะแยงมุมของรอยบุ๋มได้

3. การทดสอบไม่ควรให้เกิดรอยบุ๋มที่มีลักษณะโค้งเว้าหรือโค้งนูน เพราะจะทำให้ขนาด
เส้นทะแยงมุมของรอยบุ๋มผิดไปดังรูป

รูป 7.18 รอยบุ๋มที่มีลักษณะโค้งเว้าหรือโค้งนูน

จากรูปจะเห็นว่ารูปร่างของรอยบุ๋มผิดปกติ ต้องตรวจสภาพของหัวกดทดสอบเพชร
รูปปีระมิดฐานสี่เหลี่ยมจัตุรัสทันที ถ้าผลการทดสอบบอกว่า สภาพของหัวกดทดสอบไม่ดี ก็
ให้ทิ้งผลการทดสอบนั้นไปวิธีการทดสอบและผลการทดสอบ 

ในที่นี้จะกล่าวถึง วิธีการทดสอบความแข็งวิกเกอร์ส โดยใช้เครื่องทดสอบความแข็งยู
นิเวอร์แซล ตามมาตรฐานเยอรมัน ( DIN 50351 ) ซึ่งมีลักษณะดังรูป 7.4 ที่กล่าวมาแล้ว และ
เวลาทดสอบก็ดำเนินการตามวิธี ดังนี้

1 . ประกอบหัวกดทดสอบ และปรับเครื่องทดสอบ เพื่อทดสอบความแข็งวิกเกอร์ส

2 . นำชิ้นทดสอบวางบนแท่นรองรับ

3. กดคันโยกยาว ลงในตำแหน่งล่างสุด แล้วเลือกแรงกดทดสอบตามต้องการ

4. หมุนยกแท่นรองรับชิ้นทดสอบ ขึ้นมาจนภาพของผิวชิ้นทดสอบไปปรากฏชัดบนจอภาพ
แล้วยึดชิ้นทดสอบให้แน่นด้วยหัวจับครอบชิ้นทดสอบ

5. กดคันโยกสั้นลง หัวกดทดสอบก็เริ่มเคลื่อนที่ลงกดผิวชิ้นทดสอบอย่างช้าๆ เพื่อป้องกัน
ไม่ให้เกิดการกระแทกขณะกด และปล่อยระยะเวลากดตามต้องการ

6. กดคันโยกยาวลงในตำแหน่งล่างสุด แล้ววัดขนาดเส้นทะแยงมุมของรอยบุ๋มที่ปรากฏบน
จอภาพ ซึ่งรับภาพผ่านเลนซ์ขยาย โดยสามารถวัดได้ละเอียดถึง 0.01 มิลลิเมตร และวิธีการวัด
ขนาดเส้นทะแยงมุมของรอยบุ๋มนั้น ควรวัดดังรูป 7.15 แล้วหาค่าเฉลี่ยของเส้นทะแยงมุมทั้ง d1
และ d2 เพื่อนำไปคำนวณหรือเปิดตารางความแข็งวิกเกอร์ส ต่อไป

มารู้จักความแข็งกันเถอะ

มารู้จักความแข็งกันเถอะ

ความแข็งคืออะไร
ความแข็ง (Hardness) ก็คือ ความต้านทานของวัสดุต่อแรงขีดข่วนและการกดจากวัสดุอื่น

ประเภทของการทดสอบความแข็ง

1. Indentation
2. Dynamic
3. Scartch

แบบ Indentation
การทดสอบความแข็งแบบ Indentation มีดังต่อไปนี้

1. แบบร็อกเวล (Rockwell) 
   Stanley P. Rockwell ได้จดสิทธิบัตรการประดิษฐ์เครื่องทดสอบความแข็งชนิดใหม่ขึ้นในปี ค.ศ.1914 และได้รับสิทธิการจดทะเบียนในปีค.ศ.1919 โดยมีแนวความคิดที่ว่า เนื่องจากการทดสอบ ความแข็งในสมัยนั้นต้องใช้ผู้ที่มีความชำนาญสูงและใช้เวลาในการทดสอบมากพอ สมควร เขาจึงได้ คิดค้นวิธีทดสอบโดยที่ไม่ต้องมีการวัดรอยกด หากแต่เป็นการวัดความแตกต่างของความลึกของรอย กดโดยการใช้เครื่องมือแทน ทำให้สามารถทดสอบได้อย่างรวดเร็ว
2. แบบบริเนล (Brinell)
   Dr. J. A. Brinell เป็นผู้คิดค้นและประกาศวิธีการทดสอบแบบนี้ขึ้นในปี ค.ศ.1900 ซึ่งในขณะ นั้นเป็น Chief Engineer ที่ Fagastra Iron Work ประเทศสวีเดน โดยมีแนวความคิดคือต้องการที่ จะหาวิธีทดสอบที่ง่ายและรวดเร็วในการทดสอบสมบัติของความแข็งของเหล็กและ เหล็กกล้าที่ผ่านกระ บวนการตีขึ้นรูป( Forging) โดยที่เครื่องทดสอบเครื่องแรกก็ถูกแสดงขึ้นในปีนี้เอง
3. แบบวิกเกอร์ส (Vickers)
   บริษัท Vickers Armstrong ได้เป็นผู้แนะนำวิธีการทดสอบแบบนี้ขึ้นในปีค.ศ.1924 โดยการที่ พยายามหาวิธีการทดสอบความแข็ง ที่มีความถูกต้องและเชื่อถือได้มากกว่าการทดสอบแบบเดิม และ การเลือกใช้รูปทรงปิรมิด เพื่อให้เกิดความชัดเจนของรอยกด และจะทำการวัดขนาดของเส้นผ่านศูนย์ กลางได้ง่ายโดยเลือกใช้เพชรในการทำหัวทดสอบ เนื่องจากมีความแข็งแรงสูงและไม่เกิดการเปลี่ยนรูป ได้ง่าย การที่เลือกใช้มุม 136 องศาในการทดสอบเนื่องมาจาก การทดสอบแบบนี้เป็นการพัฒนามาจาก การทดสอบแบบบริเนล ซึ่งในการทดสอบแบบบริเนลนั้นรอยกดบนชิ้นงานจะต้องมีขนาดระหว่าง 0.25 และ0.5เท่าของเส้นผ่านศูนย์กลางของหัวทดสอบ ดังนั้นค่าเฉลี่ยของขนาดรอยกดจะเท่ากับ 0.375 ซึ่งจะ มีมุมตามแนวสัมผัส (Tangent) เท่ากับ 136 องศาพอดิบพอดี
4. แบบนู้พ (Knoop)
   Frederick Knoop,Chauncey G. Peter และ Walter B. Emerson แห่ง National Bureau of Standards ในปีค.ศ.1939 แนวความคิดคือการหาวิธีการทดสอบความแข็งที่สามารถให้รอยกดที่เห็น- ขนาดได้อย่างชัดเจนในกรณีที่ใช้แรงกดต่ำๆ มีประโยชน์อย่างมากสำหรับวัสดุที่มีความเปราะเช่นแก้ว ซึ่งอาจจะเกิดการแตกกระจายจากการใช้แรงกดสูงดังเช่นการวัดความแข็งโดยทั่วไป

แบบ Dynamic
การทดสอบความแข็งแบบ Dynamic หรือที่เรียกกันว่าการทดสอบความแข็งแบบ Shore Scleroscope ได้ถูกพัฒนาโดย Albret F. Shore ในปี คศ. 1906 และถูกนำมาใช้ทางการค้า ในการทดสอบความแข็งทางด้านโลหะกับวัสดุที่มีขนาดใหญ่เช่น เหล็กที่ผ่านกระบวนการตีขึ้นรูป (Forging) หรือเหล็กที่ผ่านการรีดขึ้นรูป (Rolling) โดยเทคนิคการทดสอบแบบนี้มีการใช้ทดสอบ เป็นครั้งแรกในสหรัฐอเมริกา วิธีทดสอบคือ การปล่อยหัวกระแทกจากความสูงที่กำหนด ให้ลงมากระทบกับผิวชิ้นงาน แล้ววัดความสูงจากการกระดอนกลับของหัวกระแทก สเกลที่ใช้วัดจะถูกแบ่งเป็น 100 หน่วย โดยการใช้การกระดอนกลับของหัวกระแทก ที่ทำจาก เพชร

แบบ Scartch
การทดสอบความแข็งแบบ Scratch หรือที่เรียกกันว่าการทดสอบความแข็งแบบ Moh'scale ได้ถูกนำมาใช้เป็นครั้งแรกโดยนักแร่วิทยาในปีค.ศ. 1922 ส่วนใหญ่ ใช้วัดความแข็งของแร่ต่างๆโดย มีหลักการที่ว่าวัสดุที่มีความแข็งมากกว่าจะสามารถขีดข่วนวัสดุที่นิ่มกว่า ได้ ช่วงของความแข็งจะแบ่ง เป็น10 สเกลตามวัสดุอ้างในการทดสอบ โดยเพชรมีความแข็งมากที่สุดคือ 10 และ ทัลค์มีความแข็ง- ต่ำสุดคือ 1 แต่ค่าความแข็งของการทดสอบแบบนี้ไม่เหมาะที่จะนำมาใช้ในการทดสอบกับโลหะ เพราะมี ช่วงของสเกลที่ค่อนข้างหยาบ การวัดจะดูความกว้างและความลึกของรอยขีดข่วนที่เกิดจากวัสดุที่ใช้ อ้างอิงภายใต้แรงกดที่คงที่

Moh'scale
Diamond	10
Corundum	9
Topaz	8
Quartz	7
Feldspar	6
Apatite	5
Fluorite	4
Calcite	3
Gypsum	2
Talc	1

สมบัติเชิงกลของวัสดุ

สมบัติเชิงกลคืออะไร
คุณสมบัติเชิงกล (Mechanical Properties) ก็คือ พฤติกรรมอย่างหนึ่งของวัสดุ ที่สามารถแสดงออกมาเมื่อมีแรงจากภายนอกมากระทำ

สมบัติเชิงกลอันได้แก่

1. ความเค้น (Stress)
   เป็นลักษณะของแรงต้านที่อยู่ภายในของโลหะ ที่มีความพยายามในการต้านทานต่อแรงภายนอก ที่มากระทำต่อวัสดุนั้นๆ โดยแบ่งชนิดของความเค้นได้เป็นดังนี้ คือ
   1. Tensile Stress หมายถึง ความเค้นแรงดึงที่เกิดจาก Tensile Force ที่มากระทำต่อชิ้นงาน
   2. Compressive Stress หมายถึงความเค้นแรงกด หรือ ความเค้นแรงอัด
   3. Shear Stress หมายถึงความเค้นแรงเฉือน เป็นความเค้นที่เกิดจาก Shear Force
   4. Bending Stress หมายถึงความเค้นแรงดัด เป็นความเค้นที่เกิดขึ้นต่อเมื่อชิ้นงานนั้นๆได้รับแรงดัด
   5. Torsion Stress หมายถึงความเค้นแรงบิด เป็นความเค้นที่เกิดจาก Torque กระทำตอชิ้นงานนั้นๆ
2. ความเครียด (Stain)
   เป็นความเครียดที่ปรากฏภายใต้แรงที่มากระทำต่อเนื้อของวัสดุ จนวัสดุเกิดรับแรงนั้นใว้ไม่ใหว ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงขนาดและรูปร่างไปในทิศทางของแรงที่มากระทำ เช่น เกิดการยืดตัวออก (Elongation) หรือหดตัวเข้า (Contraction)โดยแบ่งชนิดของความเครียดได้เป็นดังนี้ คือ
   1. Tensile Stain หมายถึง ความเครียดแรงดึงที่เกิดจาก Tensile Force ที่มากระทำต่อชิ้นงาน
   2. Compressive Stain หมายถึงความเครียดแรงกด หรือ ความเครียดแรงอัด
   3. Shear Stain หมายถึงความเครียดแรงเฉือน เป็นความเครียดที่เกิดจาก Shear Force
3. ความยืดหยุ่น (Flexible)
   ความยืดหยุ่นก็คือการที่มีแรงจากภายนอกมากระทำจนเกิดการปลี่ยนแปลง รูปร่างอย่างชั่วคราว (Elastic Deformation) และเมื่อเราปล่อยแรงกระทำนั้นออก ก็จะสามารถกลับคืนสู่สภาพเดิมได้เอง คุณบัติจะคล้ายๆกับการเป็นสปริงนั่นเอง
4. ความอ่อนตัว (Ductilily)
   เป็นสมบัติเชิงกลอย่างหนึ่งของวัสดุที่รับแรงกดหรือแรงอัด แล้วเกิดเปลี่ยนรูปร่างอย่างถาวร (Elastic Deformation) โดยเฉพาะอาจเกิดการอ่อนตัว ตีแผ่ให้ป็นแผ่นบางได้ดี ตัวอย่างเช่น ทองคำ
5. ความเปราะ (ฺBrittleness) 
   เป็นสมบัติเชิงกลอย่างหนึ่งของวัสดุที่รับแรงเพียงเล็กน้อย แล้วเกิดการขาดออกจากกัน เช่น เหล็กหล่อ แก้ว เป็นต้น โดยจะคิดจากค่า 5% ของความเครียดเป็นหลัก กล่าวคือวัสดุใดๆก็ตามที่เกิด การแตกหักก่อนค่า 5% ของความเครียดวัสดุนั้นก็จะมีความเปราะมากนั่นเอง
6. ความเหนียว (ฺToughness) 
   เป็นสมบัติของวัสดุที่สามารถยืดตัวออกไปได้อย่างถาวร หรือเป็นการเปลี่ยแปลงรูปร่างอย่าง ถาวร ซึ่งจะคิดจากค่า 5% ของความเครียดเป็นหลักเช่นกัน
7. ความแข็งแรง (ฺStrength) 
   หมายถึงความแข็งแรงดึงสูงสุด (Ultimate Tensile Strength) ความแข็งแรงกดหรือแรงอัด สูงสุด (Ultimate Compressive Strength) ซึ่งเราสามารถจะสังเกตุได้จาก Stress-Stain Curve ซึ่งตรงจุดแตกหัก(Breaking Point) นั้นเราจะเรียกกันว่า เป็นจุดความแข็งแรงที่จุดแตกหักนั่นเอง
8. ความแข็งแกร่ง (ฺStiffness) 
   หมายถึงสมบัติของวัสดุที่แสดงความสามารถในการต้านทานต่อการเปลี่ยนแปลงรูป ร่างหรือ ต่อการเปลี่ยนรูปในช่วง Elastic limit ในขณะที่กำลังรับแรงนั้นๆอยู่ ค่าความแกร่งจะเปลี่ยนแปลงไป ตามค่าของ Modulus of Elastic และค่า Rigdity
9. พลาสติกซิตี (ฺPlasticity) 
   หมายถึงสมบัติของวัสดุที่สามารถในการเปลี่ยนแปลงรูปร่างได้โดยที่มิได้เกิด ขาดหรือแตกหัก โดยเฉพาะจะมีความสำคัญมากในงาน Rolling Extruding และ Drawing เป็นต้น
10. ความล้า (ฺFatique) 
    หมายถึงแรงที่กระทำต่อวัสดุเป็นจังหวะๆหรือซ้ำๆจนวัสดุนั้นเกิดการเปราะและแตกหักในภายหลัง
11. การคืบ (ฺCreep) 
    หมายถึงการเกิดความเครียดอย่างถาวร (Permanent Set) อย่างช้าๆภายในเนื้อของวัสดุที่ต้อง รับแรงทางกลเป็นเวลาตอเนื่องเนิ่นนานและอุณหภูมิสูงๆ จนกระทั่งเนื้อของวัสดุนั้นๆเกิดการเคลื่อนตัว ของอะตอม ภายในเนื้อของวัสดุจนกระทั่งเกิดการขาดจากกันไปในที่สุด
12. ฮิสเตอริซิสทางกล 
    หมายถึงพลังงานที่ถูกสะสมอยู่ภายในเนื้อของวัสดุ อันเป็นสาเหตุมาจากวัสดุนั้นๆปล่อยพลังงาน ที่รับใว้กลับออกมาไม่หมด จึงเปลี่ยนเป็นพลังงานความร้อน ( Thermal Energy) ออกมาแทนนั่นเอง