
La durezza è un valore numerico che indica le caratteristiche di deformabilità plastica di un materiale. È definita come "la resistenza alla deformazione permanente".
Le prove di durezza determinano la resistenza offerta da un materiale a lasciarsi penetrare da un altro ("penetratore").
Esistono diverse scale per misurare la durezza dei materiali. Le più usate sono infatti:
Le prove di durezza si eseguono con macchine provviste di penetratori con forme diverse e con diverse metodologie.
Si basa, nel calcolo della durezza, sulla misura del diametro dell'impronta lasciata dal penetratore. Anche la Vickers si basa sullo stesso principio e la prova Vickers viene chiamata anche prova di microdurezza.
Rapida, economica, non distruttiva (oggetto riutilizzabile), possibilità di impiegare carichi particolarmente alti.
Se si moltiplica per 3,3 la durezza Brinell di un acciaio normalizzato si ottiene il suo carico di rottura.
Sono difficili i confronti tra diverse misure Brinell (a parità di carico applicato, il penetratore può affondare in misure diverse, cambiando anche l'inclinazione delle facce e la distribuzione degli sforzi).
Infatti è possibile confrontare prove eseguite con parametri diversi a patto che il rapporto formula_2 risulti verificato.
Si basa sulla misura dell'area dell'impronta lasciata dal penetratore. Viene chiamata prova di microdurezza, per via dei piccoli carichi applicati al penetratore.
Angolo di apertura: formula_6
L'inclinazione delle facce è costante; si usano anche carichi piccoli per fare misure di durezza ravvicinate, precisione della misurazione.
La scala è unica per tutti i materiali.
Costosa, notevole perdita di tempo nella lettura delle impronte che si può fare solo al microscopio.
Prova di durezza messa a punto da Steven Rockwell. Si basa sull'affondamento diretto dell'impronta e non sulla durezza misurata come pressione. Le scale di durezza ottenute sono convenzionali.
Velocità (usata in campo industriale).
È una misura di durezza solo convenzionale. L'unità di misura è rappresentata dai punti della scala utilizzata (HRC per la scala Rockwell, HV per la Vickers, HB per la Brinell, ecc.)
I valori di durezza ottenuti con le diverse scale non si possono confrontare perché utilizzano unità di misura diverse. Confronti empirici possono essere effettuati ma con molta attenzione (ad es. materiali simili, dimensione di impronte simili, ecc.) (vedi norma ISO 18265)
Misura la durezza in senso fisico, resistenza che il campione offre all'abrasione, si stabilisce la scala di durezza o misurando la larghezza del solco o il peso applicato. Per i metalli però non può fornire utili indicazioni.
Il principio su cui si basa lo Scleroscopio di Shore (durometro Shore) è il rimbalzo di una sfera d'acciaio che cade da una determinata altezza sul saggio. Il valore della durezza è definito dall'altezza del rimbalzo. 
La prova è impiegata per il collaudo di cilindri per laminatoi a freddo.


In fisica e nella scienza dei materiali la plasticità è la capacità di un solido di subire grandi cambiamenti irreversibili di forma in risposta alle forze applicate. Esempi di materiali che esibiscono un comportamento plastico sono l'argilla e l'acciaio quando viene superato il limite di elasticità.
Per molti metalli, bassi livelli di carico applicati ad un campione di materiale determinano in questo un comportamento elastico: ad ogni incremento del carico corrisponde un aumento proporzionale della deformazione e, quando il carico viene rimosso, il campione ritorna esattamente alla sua configurazione originaria. Tuttavia, una volta che il carico eccede una certa soglia di resistenza (tensione di snervamento), la deformazione aumenta più sensibilmente rispetto al regime elastico e, rimuovendo il carico, una parte di questa continua a permanere sul campione scarico: è quello che definisce il comportamento plastico di un materiale. La fase di passaggio tra deformazione elastica e plastica è chiamata snervamento. La fase di snervamento è seguita tipicamente da una fase di incrudimento che porta alla rottura del materiale.
Le tre fasi descritte (elastica, snervamento ed incrudimento) sono pressoché sempre presenti nel comportamento di tutti i materiali, ma possono avere diversa estensione. In alcuni casi la fase di snervamento è molto estesa formula_1: si parla in tal caso di "materiali duttili "(acciaio dolce, rame, alluminio, ecc.). In altri lo snervamento può mancare del tutto: si parla di "materiali incruditi " (acciaio ad alta resistenza, ecc.). In altri ancora, anche la fase di incrudimento è molto ridotta e la fase elastica è seguita immediatamente dalla rottura: si parla in tal caso di "materiali fragili "(vetro, roccia, ecc.).
I materiali duttili sono pertanto quei materiali dove il fenomeno della plasticità acquista maggiore rilevanza, potendo questi sopportare grandi deformazioni prima che possano insorgere fenomeni di rottura. In particolare, si parla di comportamento "plastico perfetto" quando, nello snervamento, i materiali esibiscono grandi deformazioni plastiche irreversibili senza incrementi dello stato di sollecitazione.
Il fenomeno della plasticità è influenzato sia dalla temperatura che dalla velocità di applicazione dei carichi: bassi valori della temperatura (ed elevate velocità di deformazione) tendono a ridurre l'entità dei fenomeni plastici, mentre valori alti di temperatura (e deformazioni lente) tendono ad accentuare la presenza di tali fenomeni.
La plasticità, e quindi lo snervamento, sono rappresentativi, a livello macroscopico, di fenomeni che trovano spiegazione a livello microscopico, sulla scala dell'organizzazione molecolare del materiale. Nei materiali metallici, la plasticità può essere spiegata sulla base di modificazioni irreversibili del loro reticolo cristallino, cioè in termini della teoria delle dislocazioni (a tale conclusione pervennero contemporaneamente già nel 1934 gli studiosi Egon Orowan, Michael Polanyi e Geoffrey Ingram Taylor).
In altri materiali, come i polimeri, il comportamento plastico non può essere spiegato con la suddetta teoria delle dislocazioni, in quanto mancano di una regolarità di struttura molecolare (la struttura cristallina). In tal caso, la plasticità è spiegata come un effetto della sollecitazione che induce una regolarità, orientata secondo la sollecitazione, nel caos delle catene molecolari del polimero.
Il problema del comportamento nonlineare dei materiali (e delle strutture) era presente fin dai primordi della Meccanica, già ai tempi di Leonardo e Galileo. Tuttavia lo sviluppo di una moderna teoria matematica della plasticità ha incontrato in passato notevoli difficoltà a causa della complessità del fenomeno da rappresentare. Tale complessità è dovuta sia al carattere irreversibile del fenomeno plastico, sia al suo carattere anolonomo, nel senso che la deformazione finale raggiunta dipende non solo dal valore finale del carico, ma anche dal percorso di carico, cioè dalla storia passata della modalità di applicazione del carico stesso.
I primi studi moderni sul comportamento elasto-plastico delle strutture risalgono alla seconda metà del XIX secolo. Fra gli autori più importanti in questa fase si ricordano Tresca, S. Venant e Levy. Un nuovo sviluppo della teoria si è avuto poi agli inizi del XX secolo, in special modo ad opera di von Mises e von Karman.
Attorno al 1940 è stata sviluppata, particolarmente ad opera della scuola russa di Nadai ed Iliushin, una teoria della plasticità in termini finiti nota come "deformation theory". Tale teoria si basa essenzialmente sull'assunzione di un legame tra tensioni formula_2 e deformazioni formula_3 in termini globali del tipo
formula_4
e riferendosi essenzialmente a processi di carico che non comportino ritorni in fase elastica di parti della struttura precedentemente plasticizzate. In tal modo il problema elasto-plastico veniva trattato come una sorta di problema elastico nonlineare.
Più recentemente una teoria diversa si è imposta nel panorama degli studi meccanici della plasticità. Essa, nota come "Flow theory" o "Teoria incrementale della plasticità", è essenzialmente legata ai nomi di Melan, Prager (1930-40), Hodge, Hill, Drucker, Budiansky, Koiter (1950-60), Maier, Mandel (1960-70). Tale teoria riflette un punto di vista incrementale, studia cioè le relazioni tra gli incrementi infinitesimi di carico formula_5 e i corrispondenti incrementi della soluzione in termini di tensioni, deformazioni e spostamenti formula_6, nota la situazione preesistente in termini di carico, deformazioni e tensioni. Tale approccio si è rivelato più significativo ed efficace nel cogliere la natura anolonoma del comportamento elasto-plastico.
Alcuni materiali, specialmente quelli predisposti a subire transizioni martensitiche, si deformano in modi che non sono descrivibili in termini delle teorie classiche della plasticità e dell'elasticità. Uno tra gli esempi più noti è il nitinol, che presenta pseudoelasticità: le sue deformazioni sono reversibili nel quadro meccanico, ma irreversibili in termini termodinamici.
