Hamilton Pan europ fond rayé

(pardon d'avance aux puristes, mes connaissances remontent à loin et il peut y avoir des raccourcis et des simplifications)
Les liens que tu postes sont évidemment incomplets et vulgarisés (logique, tout le monde n'a pas bac+5 en Génie des Matériaux).
Entre la théorie du monocristal parfait et la réalité, il y a effectivement une différence.
Par exemple, le fait de déduire qu'un verre saphir est inrayable à partir de la phrase "ce matériau ne peut être travaillé que par lui-même ou du diamant en raison de sa grande dureté" est une interprétation.
Il y a d'un côté la taille (=cassure par cisaillement) et de l'autre son altération de surface (les rayures).
On va considérer que le saphir est un monocristal et donc qu'il a des propriétés anisotropes, et que son comportement mécanique s'apparente à une céramique (module d'élasticité élevé, pas ou peu de ductilité, faible allongement à la rupture, faible ténacité, faible résilience).

L'échelle de Mohs a ses limites et il faut surtout comprendre comment elle a été définie.
C'est une échelle non linéaire de 10 niveaux de dureté relative basée sur la résistance à la rayure par rapport à des matériaux donnés.
Elle date du 19ème siècle et il existe d'autres échelles dont les niveaux sont déterminés par indentation.
De plus, Mohs a bien décrit sa méthodologie de test et qu'un test sur un même matériau, mais sur des plans différents, peut conduire à des résultats différents.
Pour les rayures, la dureté définie par l'échelle de Mohs ou par une autre, est une caractéristique parmi d'autres à prendre en compte, la ténacité et la force de contact par exemple.
En gros, tout ne se résume pas à la dureté de surface.

D'une manière générale, la profondeur des rayures est proportionnelle à la pression appliquée, à l'abrasivité du récurant et à la dureté du substrat.
Du point de vue tribologique, une rayure est une usure par abrasion.
Dans le cas d'une céramique, on parle principalement de fragmentation.
Si les particules abrasives sont dures et angulaires, les contraintes qui s'exercent au point de contact augmentent jusqu'à provoquer une déformation plastique localisée (qui correspond à la rayure lorsqu'on y associe un déplacement). Si la pression appliquée augmente encore, les contraintes de tension à l'intérieur du matériau vont initier la propagation d'une fissure verticale qui s'enfonce à l'intérieur de la pièce. Quand cette pression est relâchée, d'autres fissures latérales se développent et rejoignent la surface entraînant un détachement de matière sous la forme de fragments.

Un choc peut également engendrer une rayure ou une fissure si le choc génère un impact et qu'une contrainte permet sa propagation (choc thermique, dilatation, pression, inclusion...), cf. Carglass   L'énergie de cet impact doit être dissipée.
Si cette énergie est inférieure à la ténacité du matériau, le matériau se déformera dans son domaine élastique et reviendra à sa géométrie initiale.
Mais si cette énergie dépasse la ténacité du matériau, le matériau ne pourra pas accommoder la déformation (car contrairement à un métal, les dislocations sont très peu mobiles dans une céramique). L'impact aura généré une zone de concentration de contraintes et en fonction de la taille et de la profondeur des défauts contenus dans le monocristal (ponctuels et/ou linéaires), tu auras une rayure, une fissure ou une cassure.
Mais là on n'est plus dans la tribologie mais dans la mécanique de la rupture.