Náboje s pr?bojnou st?elou pat?í do skupiny zakázaného st?eliva pro civilní použití. Od 1.2.2009 je pr?bojná st?ela zákonem o zbraních nov? definována jako jednotná st?ela, která je tvo?ena materiálem (nap?. jádrem) tvrdším než 250 HB (HB – tvrdost podle Brinella), nebo st?ela, která je laborována do st?eliva, jež svou konstrukcí nebo energií st?ely vykazuje pr?bojný ú?inek. Toto vymezení pr?bojné st?ely je ve druhé ?ásti dosti neš?astné, nebo? pr?bojný ú?inek, tj. schopnost probití ur?ité p?ekážky definované tlouš?ky, vykazuje každá pohybující se st?ela bez ohledu na svou konstrukci a energii. 

Podívejme se nejd?íve na pojem tvrdost. Tvrdost je obvykle definována jako vlastnost materiálu, vyjád?ená odporem proti vnikání cizího t?lesa. Tvrdost je charakteristikou odporu proti tvárné deformaci malých objem?. I p?esto, že se jedná o pom?rn? významnou charakteristiku mechanických vlastností materiál?, nejedná se o jednozna?nou fyzikální veli?inu. Její experimentální kvantifikace je pom?rn? problematická, nebo? ke stanovení tvrdosti se používá pom?rn? mnoho odlišných metod, z nichž každá je vhodná jen pro ur?ité druhy materiál?. Hodnoty tvrdosti stanovené r?znými metodami, lze mezi sebou porovnávat pouze na základ? empiricky získaných relací. 

 Zkušební metody m??ení tvrdosti jsou založeny na vtla?ování t?líska definovaného tvaru do hodnoceného materiálu. Ukazatelem tvrdosti jsou smluvní rozm?ry vtisku. K b?žným zkušebním metodám m??ení tvrdosti pat?í tyto t?i metody, které se liší tvarem a druhem materiálu zkušebního t?líska:

- Vickersova – používá diamantový jehlan – ozna?ení HV (Hardness Vickers),

- Rockwellova – používá diamantový kužel (HRA a HRC) nebo ocelovou kalenou kuli?ku (HRB),

- Brinellova – používá kuli?ky r?zného pr?m?ru – ozna?ení HB (Hardness Brinell). Ozna?ení tvrdosti HB odpovídá nejb?žn?jší Brinellov? zkoušce, tj. pr?m?ru kuli?ky D = 10 mm, síle F = 30 000 N a dob? zatížení t = 10 s. 

Jaké jsou tedy hodnoty tvrdosti HB b?žných materiál?? Nap?. m?kké d?evo (nap?. borovice) má tvrdost kolem 1,6 HB, tvrdé d?evo (nap?. dub) do 4 HB, nejtvrdší d?eva 6 – 7 HB, olovo 38 HB, m?? 95 HB, m?kká ocel s nízkým obsahem uhlíku 120 HB, vysoce tvrdá ocel 600 HB, sklo 1550 HB, tvrzená nástrojová ocel 1500 – 1900 HB, borid rheni?itý (diborid rhenia ReB2) 4600 HB. P?esný p?evod tvrdosti podle Brinella na jiné stupnice neexistuje. Nap?. u nízkolegovaných ocelí p?ibližn? platí 250 HB = 25 HRC = 101 HRB = 62 HRA = 265 HV. T?mto hodnotám tvrdosti odpovídá mez pevnosti v tahu Rm = 850 MPa.

S rostoucí tvrdostí materiálu roste i jeho mez pevnosti v tahu Rm. Pro Brinellovu tvrdost nap?. platí Rm = 3,1 – 4,1 HB [MPa]. U vysokopevnostních  tvrdých materiál?, tedy i u pr?bojných jader st?el je však nejvhodn?jší metodou pro stanovení tvrdosti metoda Rockwell HRC. Jedná se o tvrdost ur?enou diamantovým kuželem (C = cone) p?i celkovém zatížení 1500 N. Tuto metodu se doporu?uje používat pro rozsah HRC = 20 - 67.  Spodní hranicí mezi nekalenými ocelovými jádry (která nahrazují olov?né výpln?) a kalenými ocelovými jádry st?el je tvrdost 25 HRC, které p?ibližn? odpovídá tvrdost 250 HB. Kalená pr?bojná jádra puškových vojenských st?el mají tvrdost v rozsahu 50 - 70 HRC , tj. p?ibližn? od 480 HB výše.

Z hlediska hodnocení tvrdosti materiál? má orienta?ní význam Mohsova stupnice tvrdosti, kterou známe ze školních let . Používá 10 stup?? tvrdosti (1 – mastek, 10 – diamant) – viz tabulka. Materiál, který má vyšší ?íslo v Mohsov? stupnici, je schopen ud?lat vryp do materiálu s ?íslem nižším. Nap?íklad nehet má tvrdost 1,5-2, tj. lze s ním ud?lat rýhu do mastku i sádrovce. Mince mají tvrdost 3,4 – 4, kapesní n?ž p?ibližn? 5 a pokud  ur?itý materiál zanechává rýhu ve skle, má tvrdost v?tší než 5.  

V tabulce jsou pro jednotlivé nerosty dopln?ny i údaje o absolutní tvrdosti a orienta?ní údaje o tvrdosti podle Vickerse a Brinella. Z tabulky plyne, že pr?bojná st?ela o tvrdosti 250 HB leží svou tvrdostí mezi fluoritem a apatitem. Z hlediska posuzování tvrdosti pr?bojné st?ely je významná i tvrdost p?ekážky, jíž má st?ela proniknout. Obecn? platí, že šance st?ely na pronik p?ekážkou výrazn? klesají, má-li p?ekážka vyšší tvrdost, než st?ela, resp. její nejtvrdší ?ást. U ocelových pancí?? dosahují tvrdosti hodnot od 380 HB (válcovaná ocel RHA) do 600 HB (materiály s vysokou tvrdostí). Nap?. švédské nízkolegované vysokopevnostní pancé?ové oceli ARMOX jsou dodávány v tvrdostech 500 až 600 HB (ARMOX 500 a ARMOX 600). Obdobné vlastnosti má i levn?jší švédská ot?ruvzdorná ocel s vysokou tvrdostí HARDOX v ?adách 400, 450, 500 a 600 (?íslo indexu op?t odpovídá zaru?ené st?ední tvrdosti podle Brinella). Je tedy z?ejmé, že ?eské pr?bojné st?ely s tvrdostí 250 HB jsou ve srovnání s t?mito materiály, které svou tvrdostí výrazn? p?evyšují b?žné konstruk?ní oceli, pon?kud m?kké.  

Pr?bojnost st?ely na dané p?ekážce však není dána pouze její tvrdostí, ale zejména dopadovou energií. V minulých letech byly provedeny experimenty zam??ené na hodnocení balistické odolnosti 10 mm plech? Hardox 450 (s tvrdostí 450 HB) proti dopadajícím st?elám s olov?nou výplní s vysokou dopadovou energií. Konkrétn? bylo použito st?elivo 338 Lapua Magnum s celopláš?ovou a expanzivní st?elou s dopadovou energií kolem 6500 J. Ob? st?ely, by? byly vyrobeny z materiál? o tvrdosti nižší, než 200 HB, pronikly  plechy tl. 10 mm s p?ebytkem energie a vytvo?ily v plechu otvory o pr?m?ru mnohem v?tším, než je jejich ráže, tj. 8,6 mm. U celopláš?ových st?el Lock Base byl pr?m?r otvoru okolo 12 mm, u expanzivních st?el Scenar až 15 mm.  Podrobnosti jsou uvedeny v jiném ?lánku.

Mechanismus proniku tlustost?nného plechu olov?nou st?elou je následující. Pokud na plech dopadá st?ela nadlimitní, vysoce nadzvukovou rychlostí a má tedy relativn? vysokou dopadovou energii, dochází v první fázi po nárazu k deformaci m?kké st?ely, která se zkracuje a nabývá na pr?m?ru. V d?sledku vysoké dopadové energie st?ely však dochází k poškození povrchové vrstvy desky, i když má relativn? vysokou tvrdost. K tomu p?ispívá tvar plášt? st?ely s ostrou špi?kou, která je pom?rn? kompaktní. St?ela postupn? vniká do hloubky desky, dále se deformuje a v p?ední ?ásti se rozkládá (zv?tšuje pr?m?r a zkracuje se, ubývá erodující a t?íštící se materiál výpln? st?ely - olovo). Sou?asn? dochází k erozi materiálu desky v míst? vstupu a st?elný kanál rovn?ž nabývá na pr?m?ru. Pokud je však dopadová energie st?ely vysoká, dochází p?i dosažení ur?ité hloubky vniku zbytku st?ely do desky ke smykovému porušení zbývající vrstvy desky za vzniku masivní výtrže z desky. Za ní proniká deskou zbytek rozložené st?ely o p?ibližn? stejném pr?m?ru. St?ední pr?m?r st?elného kanálu je tak podstatn? v?tší, než pr?m?r dopadající st?ely (až dvojnásobn?). Expanzivní st?ely tak paradoxn? vzhledem ke své v?tší deformaci vytvo?ily pr?st?el o v?tším pr?m?ru ve srovnání se st?elami celopláš?ovými.

St?eleckými experimenty bylo tedy prokázáno, že pokud má st?ela dostatek energie p?i dopadu na plech ur?ité tlouš?ky, dojde k probití plechu i v p?ípad? extrémn? velkého rozdílu v tvrdosti a pevnosti materiálu st?ely a plechu (tvrdost plechu HARDOX 450 je výrazn? vyšší, než tvrdost olova). O pr?bojné schopnosti st?ely tedy p?i vysokých dopadových energiích tém?? v?bec nerozhoduje její konstrukce a jakékoliv diskuze o tvrdosti st?ely v tomto p?ípad? ztrácejí význam.