Twardość jako pojęcie technologiczne niejedno ma imię i może posiadać wiele różnorakich znaczeń. Dla przemysłu metalowego może to być odporność materiału na trwałe odkształcenia, dla samego zaś metalurga to odporność na penetrację z użyciem narzędzi. Dla inżynierów twardość oznacza zwykle odporność na zużycie lub miarę naprężenia przepływu. Określenie to może być również używane jako maksymalna siła nacisku kontaktowego. Wszystkie te cechy są związane jednak ze stresem materiałów, czyli ich szeroko rozumianą wytrzymałością i odpornością. Nie inaczej jest w przypadku twardości stali jakościowych. W poniższym tekście odpowiemy na kilka kluczowych pytań w tym zakresie. Przedstawimy czym jest twardość stali, jak jest ona wyrażana i jakie są podstawowe metody jej określania i sprawdzania.
Czym jest twardość stali?
Zacznijmy od tego, że twardość nie jest podstawową właściwością materiału, ale bardzo istotną. Wartości twardości są całkowicie arbitralne i nie można się tutaj doszukiwać żadnych absolutnych standardów. Na dobrą sprawę, każda metoda badawcza twardości charakteryzuje się własną specyfiką i to z niej tak naprawdę wynika proponowana skala porównawcza.
Jeżeli chodzi o samą twardość stali, to najprościej ujmując, jest to zmierzona miara oporu danego materiału na potencjalne odkształcenia trwałe. Wszystko dlatego, że większość materiałów (w tym stal) używanych w procesach przemysłowych posiada zintegrowaną budowę krystaliczną. Przy pewnym obciążeniu stal jest w stanie powrócić do swoich pierwotnych kształtów i struktury po ustąpieniu danego nacisku. Jednak przy przekroczeniu pewnej bariery dochodzi do trwałych odkształceń materiałowych.
Jak jest wyrażana twardość stali?
Skali twardości z zasady nie określa się za pomocą wartości ilościowych. Wyjątkiem są dane uzyskiwane w przeliczeniu poprzez obciążenie przyłożone w określony sposób i przez określony czas, przy ściśle określonym kształcie penetratora.
Ogólnie przyjęło się, że twardość stali jakościowych wyraża się poprzez skrót HRC. Jest to symbol 
twardości materiału w skali Rockwella. Penetrator ma przy pomiarze postać diamentowego stożka, który jest wciskany w badaną stal. Zauważyć możemy, że w przypadku stalowych noży kuchennych podawany jest zazwyczaj właśnie ten wskaźnik. Im wyższa wartość wyrażana w skali HRC, tym lepszej jakości i twardości jest stal, z której został wykonany nóż.
Metody pomiaru twardości stali
Aby móc określić twardość stali, stosuje się zróżnicowane metody pomiaru. Wczesne metody polegały na ogół na drapaniu. Badanie twardości zarysowania polegało na penetracji powierzchni materiału przez punkt testowy i było podobne do testu twardości metodą wgniatania. Jedna z najwcześniejszych form takiego testowania sięga czasów francuskiego fizyka i przyrodnika Rene Reaumura, który już w XVIII wieku badał wytrzymałość i rozciągliwość metali.
Prawdziwym przełomem w dziedzinie badania twardości stali było pojawienie się około 1900 roku metody opracowanej przez szwedzkiego inżyniera Johana Brinella. Polega ona na obciążeniu testowym z użyciem kulki z węglika o stałej średnicy. Kulka ta trzymana jest przez określony czas, a następnie usuwana. Uzyskany wycisk mierzy się specjalnie zaprojektowanym mikroskopem Brinella lub systemem optycznym na co najmniej dwóch średnicach. Zwykle pod kątem prostym względem siebie, a wyniki testu są uśredniane i przedstawiane jako wartość twardości (HB).
Nowocześniejsza jednak jest wspomniana już metoda Rockwella, która została opatentowana w 1914 roku. Amerykańscy inżynierowie wykorzystali do pomiaru skonstruowane przez siebie twardościomierze oraz modelowy stożek diamentowy, o ściśle określonych parametrach. Metoda ta jest znacznie szybsza i łatwiejsza w użyciu.
Dlaczego pomiar twardości stali jakościowej jest taki istotny?
Jak sama nazwa wskazuje, stal jakościowa charakteryzować powinna się jak najwyższymi parametrami, wskazującymi na jej wytrzymałość i trwałość, odporność na ewentualne czynniki zewnętrzne (chemiczne czy atmosferyczne) i wyższą sprężystość. Przekłada się to z kolei na łatwość jej obróbki i wszechstronne wykorzystanie w przemyśle.
Ponieważ stal taka stosowana jest szeroko w zaawansowanych konstrukcjach nośnych, w produkcji narzędzi przemysłowych, a także w pojazdach i instalacjach infrastruktury drogowej, bardzo istotne jest przeprowadzenie stosownych badań twardości.
Twardość danej stali bezpośrednio determinuje jej przeznaczenie. Wracając do przykładu z nożami kuchennymi, stal charakteryzująca się zbytnią miękkością i niskim odczytem na skali HRC, nie będzie się nadawała do produkcji dobrych jakościowo narzędzi do krojenia.
Konkludując nasze rozważania, należy stwierdzić, że test twardości jest zdecydowanie najcenniejszym i najczęściej stosowanym testem mechanicznym do oceny właściwości stali jakościowej.