Che cos'è Durezza Rockwell?
Nel metodo Rockwell viene applicato prima un carico preliminare, seguito dal carico totale, che viene poi rimosso; la durezza viene letta direttamente dalla differenza di profondità permanente rimasta sotto il carico preliminare. Poiché la rientranza non viene misurata, il risultato si ottiene immediatamente. Diverse scale (come HRC, HRB, HRA) sono definite con penetratori a cono diamantato o a sfera.
Scopo di Durezza Rockwell
Lo scopo è quello di eseguire misurazioni della durezza rapide e ripetibili sulla linea di produzione e nel controllo qualità. La verifica della durezza post-trattamento termico è l'applicazione più comune.
A quali prodotti si applica Durezza Rockwell?
- Parti in acciaio trattato termicamente
- Elementi di fissaggio e bulloni
- Componenti dei cuscinetti
- Utensili da taglio e matrici
- Prodotti in metalli non ferrosi (con bilance a sfera)
In quali settori si utilizza Durezza Rockwell?
Norme relative a Durezza Rockwell
- ISO 6508-1 (prova di durezza Rockwell — metodo di prova)
- ISO 6508-2 (verifica e calibrazione delle macchine di prova)
- ISO 6508-3 (calibrazione dei blocchi di riferimento)
- ASTM E18 (durezza Rockwell dei materiali metallici)
Condizioni di Durezza Rockwell
- Selezione della scala
- La scala definita nella norma (HRC, HRB, HRA, ecc.), scelta per materiale e durezza prevista
- Penetratore
- Cono diamantato o sfera di metallo duro; secondo la scala
- Carica passaggi
- Il carico preliminare e totale derivano dalla definizione della bilancia
- Lettura
- Valore di durezza letto direttamente dalla differenza di profondità permanente
Apparecchiatura per Durezza Rockwell
- Macchina per prove di durezza Rockwell
- Penetratori diamantati a cono e a sfera
- Blocchi di riferimento della durezza
- Incudini di supporto del campione e blocchi a V
- Attrezzature per la preparazione delle superfici
Requisiti del campione per Durezza Rockwell
- La superficie di misurazione deve essere piana, pulita e priva di incrostazioni.
- Lo spessore del campione deve soddisfare il minimo richiesto dalla scala.
- Un segno di rientranza sulla faccia posteriore invalida il risultato.
- La correzione prevista dalla norma deve essere applicata per le superfici cilindriche.
- I punti di misurazione devono essere sufficientemente distanziati dal bordo e tra loro.
Durata di Durezza Rockwell
Una singola misurazione richiede pochi secondi. Questa velocità è il vantaggio più notevole del metodo; la durata totale è stabilita dalla preparazione del campione.
Procedura di Durezza Rockwell
- 1La superficie del campione viene preparata e posizionata saldamente sull'incudine.
- 2Vengono selezionati la scala e il penetratore adatti al materiale.
- 3La macchina viene verificata con un blocco di riferimento.
- 4Viene applicato il carico preliminare e il quadrante viene azzerato.
- 5Il carico totale viene applicato, mantenuto per il tempo definito e rimosso.
- 6Il valore della durezza viene letto direttamente.
- 7La misurazione viene ripetuta in più punti e viene calcolata la media.
Criteri di accettazione di Durezza Rockwell
Lo standard del metodo definisce come viene eseguito il test, non quale dovrebbe essere il risultato. Il limite di accettabilità deriva dallo standard del materiale, dalla specifica del prodotto o dal disegno tecnico del cliente; questa pagina pertanto non prevede alcun limite numerico.
Valutazione dei risultati
Il risultato deve essere sempre riportato con il nome della bilancia; un valore Rockwell senza scala non ha senso. Le conversioni tra scale diverse sono approssimative e vengono utilizzate solo per i materiali per i quali la norma fornisce una tabella.
Rapporto di Durezza Rockwell
- Identificazione del campione, tipo di materiale e numero di colata/lotto, se presente
- Geometria del provino, dimensioni e metodo di preparazione
- Condizioni standard e di prova applicate
- Testare la temperatura e le condizioni ambientali
- Valori misurati e quantità calcolate
- Fotografie della superficie della frattura o delle rientranze (ove applicabile)
- Incertezza di misura (se richiesta)
- Una dichiarazione secondo cui il risultato si applica solo al campione sottoposto a prova
Accreditamento
EUROLAB detiene un accreditamento riconosciuto a livello internazionale ottenuto da organismi di accreditamento parte degli accordi di riconoscimento multilaterale IAF e ILAC, secondo ISO / IEC 17025 per prove di laboratorio, ISO / IEC 17020 per ispezione e sorveglianza e ISO / IEC 17021-1 e ISO / IEC 17065 per certificazione di sistema e prodotto. Questa catena garantisce che i rapporti e i certificati emessi siano accettati in tutto il mondo.
Se questo test può essere offerto nell'ambito accreditato dipende dal prodotto e dallo standard applicato; poiché l'accreditamento è basato sul metodo, l'ambito viene confermato per iscritto in fase di offerta.
Ambito e autorizzazioniRegolamenti correlati
- EN 10204 (documenti di ispezione per prodotti metallici)
- Regolamento Prodotti da Costruzione EU 305/2011 (per i prodotti utilizzati in edilizia)
- Norme armonizzate applicate in base alla famiglia di prodotto
Mekanik Testler — Cosa copre questo ambito di prova?
La sezione seguente descrive l'ambito a cui appartiene la prova Durezza Rockwell; le condizioni e i criteri di accettazione di questa prova specifica sono riportati nelle sezioni precedenti. L'ambito specifico del vostro prodotto viene confermato per iscritto in fase di offerta.
Le prove meccaniche misurano come si comporta un materiale o un componente sotto forza. La famiglia va dal carico statico (trazione, compressione, flessione) al comportamento dipendente dal tempo (fatica, scorrimento viscoso), dalla durezza e usura fino alla tenacità a frattura.
Ciò che accomuna queste prove è che il risultato è riportato come una PROPRIETÀ DEL MATERIALE. Il carico di snervamento o la durezza non sono una decisione di conformità; sono dati numerici con cui verranno confrontati il progetto e la norma di prodotto. I rapporti di prova meccanica sono quindi solitamente un input per una decisione ingegneristica piuttosto che per un'approvazione di prodotto — scelta del materiale, coefficiente di sicurezza, previsione della vita.
La distinzione tra comportamento statico e dinamico è la chiave per comprendere il settore. Un componente può apparire del tutto non sollecitato sotto carico statico eppure rompersi sotto carico ripetuto; la rottura a fatica si verifica a tensioni ben inferiori al carico di snervamento e non dà preavviso. Per componenti rotanti, vibranti o soggetti a carico ciclico, una prova di trazione da sola non è quindi una prova sufficiente.
Le condizioni di prova determinano il risultato, ed è fondamentale per la leggibilità del rapporto: geometria del provino, velocità di carico, temperatura, condizionamento e disposizione di serraggio. Lo stesso materiale fornisce valori diversi in condizioni diverse. Nelle materie plastiche l'effetto della velocità è molto marcato, nei metalli l'effetto della temperatura; nei compositi l'orientamento del provino cambia completamente il risultato.
La durezza è la misura più utilizzata in modo scorretto nel settore. Essendo rapida, quasi non distruttiva ed economica, viene spesso usata al posto della resistenza. Esistono tabelle di conversione da durezza a resistenza, ma sono APPROSSIMATIVE e dipendono dal gruppo di materiali; usarle come unica evidenza nell'accettazione del materiale è sbagliato.
Il lato della meccanica della frattura richiede una competenza specifica. Le misurazioni della tenacità a frattura e della velocità di propagazione della cricca da fatica consentono di calcolare quanto durerà una struttura fessurata; sono la base della progettazione tollerante al danno in settori come attrezzature a pressione, strutture aeronautiche e condotte.
Gruppi di metodi in questo ambito
Prove statiche
Trazione, compressione, flessione, taglio e torsione. Si ottengono carico di snervamento e resistenza a trazione, allungamento e modulo di elasticità.
Prove d'urto
Urto con intaglio Charpy e Izod; si determina il comportamento di transizione duttile-fragile del materiale in funzione della temperatura.
Durezza
Brinell, Vickers, Rockwell, Shore e microdurezza. Prezioso per la profondità del trattamento superficiale e le differenze locali di resistenza.
Fatica
Fatica assiale controllata in forza e deformazione, fatica a flessione; curve S-N e limite di fatica.
Scorrimento viscoso e rilassamento delle tensioni
Comportamento sotto carico a lungo termine ad alta temperatura; determinante per i materiali di caldaie, turbine e attrezzature a pressione.
Meccanica della frattura
Tenacità a frattura in deformazione piana, integrale J, CTOD e velocità di propagazione della cricca da fatica.
Usura e attrito
Abrasione Taber e tamburo rotante, misurazioni del coefficiente di attrito.
Confusioni frequenti in questo ambito
- Calcolare la resistenza dalla durezza è approssimativo; non può essere usato come unica evidenza nell'accettazione del materiale.
- Una resistenza statica adeguata non dimostra la resistenza a fatica; un componente soggetto a carico ciclico richiede una prova separata.
- Se la velocità e la temperatura di prova non sono riportate, il risultato non è confrontabile, in particolare per polimeri e compositi.
- Un provino di prova e il pezzo reale potrebbero non dare lo stesso valore; l'orientamento di stampaggio, le linee di giunzione e le differenze nel trattamento superficiale hanno tutti un effetto.
- Un valore di resistenza fornito per un composito senza indicare l'orientamento del provino è privo di significato.
- Gli equivalenti ASTM e ISO misurano la stessa grandezza ma usano geometrie del provino diverse; i risultati non sono considerati direttamente equivalenti.
Quali decisioni supportano questi risultati
- Verifica della progettazione e selezione dei materiali
- Controllo dei materiali in ingresso e approvazione del fornitore
- Soddisfacimento dei requisiti meccanici della norma di prodotto
- Analisi dei guasti, previsione della vita utile e calcolo della tolleranza al danno
- Verifica dei processi di trattamento termico e superficiale
Test correlati
Domande frequenti su Durezza Rockwell
Come avviene la scelta tra HRC e HRB?
HRC viene utilizzato con cono diamantato per materiali duri, HRB con sfera per materiali più teneri. Le letture effettuate al di fuori dell'intervallo valido della scala non sono affidabili.
Rockwell viene applicato su lamiere sottili?
Al posto delle scale normali vengono utilizzate scale Rockwell superficiali (come HR15N, HR30T). Funzionano con carichi inferiori e danno un risultato valido su sezioni sottili.