Согласно определения академика П. А. Ребиндера твердость — работа, требующаяся для образования новой поверхности твердого тела (при постоянстве остальных факторов), или усилие, численно пропорциональное этой работе.

Наиболее распространенным методом определения твердости материалов является метод царапания, основанный на том, что острием одного тела с определенной силой проводят по поверхности другого и более твердое тело при этом оставляет на поверхности более мягкого царапину, глубина которой зависит от свойств испытуемого тела. С помощью указанного метода определяется поверхностное натяжение твердых тел, чем оно выше, тем выше твердость тела. На основании этого принципа была составлена шкала твердости Мооса, согласно которой по нарастанию твердости материалы имеют следующие баллы: 1 — тальк; 2 — гипс; 3 — известковый шпат; 4 — плавиковый шпат; 5 — апатит; 6 — полевой шпат; 7 — кварц; 8 —топаз; 9 — корунд; 10 — алмаз.

Алмаз является самым твердым материалом, за ним следуют кубический нитрид бора, карбид бора и другие искусственные абразивные материалы с диапазоном до 9 баллов, и затем остальные естественные абразивные материалы в диапазоне до 7 баллов.

Указанная шкала была расширена Риджвеем, Баллардом и Бил- леем, предложившими следующую шкалу для определения твердости материала: 1 —тальк; 2 —гипс, алюминий; 3—известковый шпат, медь, латунь; 4—плавиковый шпат, никель; 5 — апатит, мягкая сталь; 6 — полевой шпат, легированная сталь; 7 — стекло; 8 —

кварц, кремень, стеллит; 9 — топаз, высокоуглеродистая закаленная сталь; 10 — гранат; 11 — цирконий, твердый сплав на основе карбида тантала; 12 — электрокорунд, твердый сплав на основе карбида вольфрама; 13—карбид кремния; 14 — карбид бора; 15 — алмаз.