La prova di durezza
LA PROVA DI DUREZZA
Il principio della prova di durezza consiste nel praticare un’impronta sulla superficie del materiale, mediante un penetratore al quale viene applicata una forza.
Si va quindi a determinare la resistenza offerta da un materiale a lasciarsi penetrare da un altro.
Andando ad arrecare un danneggiamento limitato del campione e in un periodo di tempo relativamente breve, la prova di durezza viene spesso preferita per avere indicazioni abbastanza affidabili circa la resistenza a trazione dei materiali.
Esistono diverse scale per misurare la durezza dei materiali: le più usate sono:
• Brinell
• Vickers
• Rockwell
Grazie alle opportune Tabelle di Conversione, come la EN_ISO_8265, è possibile trasformare i valori di durezza da un’unità di misura ad un’altra.
BRINELL
La prova di durezza Brinell, usato in prevalenza per materiali teneri, quali acciai medio-basso legati e leghe leggere, consiste nel premere una sfera d’acciaio o metallo duro, per prestabiliti intervallo di tempo e forza, contro la superficie del pezzo in esame e nel misurare il diametro medio dell’impronta lasciata dopo la rimozione del carico di prova.
Si usa tipicamente un penetratore sferico con diametro 10mm, carico di 3000kg; impiegato per sondare un’ampia zona superficiale.
Per materiali piu’ teneri il carico puo’ essere diminuito sino a 50 Kg (49 N), per evitare che la sfera penetri interamente nel materiale, sfondandolo.
Designazione:
La designazione della durezza Brinell e’ la seguente:
320 HBW10/3000 , dove:
320: il valore della durezza calcolatasi;
HB: il simbolo della durezza Brinell;
W: la sigla che indica il materiale del penetratore, in questo caso W indica il metallo duro;
10: il diametro del penetratore in mm;
3000: il carico applicato al provino in kg.
VICKERS
Si basa sulla misura dell’area dell’impronta lasciata da un penetratore piramidale a base quadrata. Viene chiamata prova di microdurezza, per via dei piccoli carichi applicati al penetratore, da pochi grammi a pochi chili.
Tale metodo, prevedendo un oneroso dispendio di tempo nell’accurata preparazione delle superfici e lettura delle impronte, che si puo’ fare solo al microscopio, viene preferito ove il metodo Brinell non e’ applicabile, ossia per i pezzi finiti di lavorazione, per i pezzi di piccole dimensioni, per i collaudi post trattamenti termochimici superficiali e per le misurazioni di laboratorio.
Schema semplificato della durezza Vickers
Classica impronta lasciata da una prova
di durezza Vickers
ROCKWELL
A differenza dei metodi ottici Brinell e Vickers in cui si misura la dimensione dell’impronta lasciata dal penetratore, il metodo Rockwell misura l’affondamento diretto dell’impronta lasciata dal penetratore.
Piu’ il penetratore penetra in profondità la superficie di un pezzo, piu’ il materiale testato e’ morbido.
E’ un metodo veloce e vantaggioso in quanto e’ possibile leggere direttamente il valore di durezza senza bisogno di analisi ottica ma non sempre e’ il metodo piu’ preciso per la prova di durezza perche’ ad un piccolo errore di misura della differenza di profondità corrisponde un grande errore nel valore di durezza calcolato.
Viene usato tipicamente un
penetratore conico con carico 150kg.
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