Che cos'è Durezza?
La misurazione della durezza è un test in cui il valore della durezza viene determinato misurando la rientranza risultante dalla pressione di un penetratore definito nella superficie del materiale sotto un carico definito. Brinell (ISO 6506), Vickers (ISO 6507) e Rockwell (ISO 6508) sono scale comuni.
Scopo di Durezza
Lo scopo è verificare rapidamente le condizioni di trattamento termico e il livello di resistenza del materiale.
A quali prodotti si applica Durezza?
- Acciaio e ghisa
- Leghe di alluminio e rame
- Parti trattate termicamente
- Giunti saldati e rivestimenti
In quali settori si utilizza Durezza?
Norme relative a Durezza
- ISO 6506 (Brinell)
- ISO 6507 (Vickers)
- ISO 6508 (Rockwell)
- ASTM E10
- ASTM E18
- ASTM E384
Condizioni di Durezza
- Penetratore
- Sfera, piramide di diamante o cono di diamante, a seconda della scala
- Carico
- Definito nella norma in base alla scala e al materiale
- Tempo di sosta
- Durata dell'applicazione del carico definita nella norma
- Numero di misurazioni
- Una serie di rientranze definite nello standard; mediato
Apparecchiatura per Durezza
- Macchine per prove di durezza Brinell, Vickers e Rockwell
- Blocchi di durezza di riferimento calibrati
- Sistema ottico di misurazione dell'impronta
- Banco per la preparazione dei campioni
Requisiti del campione per Durezza
- La superficie deve essere piana e con la rugosità richiesta dalla bilancia
- Lo spessore del provino deve essere il multiplo della profondità di rientranza definita nello standard
- Le rientranze devono trovarsi a una distanza sufficiente dal bordo e l'una dall'altra
- Il campione non deve muoversi durante la misurazione
Durata di Durezza
Minuti per misurazione; breve, insieme alla preparazione del campione.
Procedura di Durezza
- 1La macchina viene verificata con blocchi di riferimento.
- 2Vengono selezionati la scala e il carico appropriati.
- 3La superficie è preparata.
- 4Viene realizzato e misurato il numero definito di rientranze.
- 5Il valore di durezza viene calcolato e mediato.
Criteri di accettazione di Durezza
Il criterio di accettazione è indicato nella norma o nelle specifiche del prodotto come intervallo di durezza.
Valutazione dei risultati
Le tabelle di conversione tra le scale di durezza (ASTM E140) sono approssimative; se la specifica richiede un valore su una determinata scala, deve essere misurato su quella scala. La microdurezza o la rientranza strumentata vengono utilizzate per rivestimenti sottili.
Rapporto di Durezza
- Standard e scala applicati
- Caricamento e penetratore
- Registrazioni di verifica dello strumento
- Valori di indentazione individuale e media
- Posizioni di misura
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
- Norme di prodotto e specifiche di fabbricazione
Prove su metalli e metallurgia — Cosa copre questo ambito di prova?
La sezione seguente descrive l'ambito a cui appartiene la prova Durezza; 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 metalliche e metallurgiche determinano il carico che un metallo o un giunto saldato può sopportare, il suo modo di rottura e la sua struttura interna. Il risultato di questa famiglia riguarda spesso non il prodotto in sé ma l'identità del MATERIALE: l'acciaio è davvero della classe dichiarata, il cordone di saldatura fornisce la resistenza prevista dal progetto, il getto contiene un difetto interno inaccettabile?
L'importanza pratica dell'ambito deriva dal fatto che un componente metallico raramente cede in modo graduale. Un componente in plastica si deforma, invecchia, si fessura e di solito dà un preavviso. Un cordone di saldatura o un elemento di fissaggio, invece, spesso si rompe senza preavviso, soprattutto in caso di fatica e frattura fragile. Per questo, in ambiti come apparecchi a pressione, apparecchi di sollevamento, acciaio strutturale e condotte, la prova dei materiali è un obbligo NORMATIVO e non progettuale.
La famiglia riunisce tre gruppi di metodi, ciascuno dei quali risponde a una domanda diversa. Le prove meccaniche quantificano il comportamento del materiale sotto carico. L'esame non distruttivo cerca difetti senza danneggiare il pezzo. La metallografia e l'analisi chimica spiegano perché il materiale si comporta in quel modo — tramite struttura del grano, distribuzione delle fasi, contenuto di inclusioni e composizione della lega.
Il criterio di accettazione di queste prove quasi mai deriva dalla norma di prova, ed è questa la chiave per comprendere l'ambito. La norma di prova indica come effettuare la misura; i valori accettabili derivano dalla norma di prodotto, dalla classe del materiale o dal codice di fabbricazione. La ISO 6892-1 indica come eseguire una prova di trazione; la EN 10025 indica quale carico di snervamento deve fornire quell'acciaio. Nel leggere un rapporto, è essenziale sapere rispetto a quale norma di prodotto è stato valutato.
Il campionamento è parte inseparabile del risultato in questo ambito. Due provini prelevati dalla stessa colata possono dare valori diversi a seconda della direzione e della posizione di prelievo; nei prodotti laminati, i provini paralleli e perpendicolari alla direzione di laminazione producono risultati diversi. Le norme di prodotto disciplinano quindi anche la posizione e l'orientamento del campionamento, e il rapporto deve documentarlo.
Gruppi di metodi in questo ambito
Prove meccaniche
Trazione, compressione, flessione, impatto su intaglio (Charpy), durezza (Brinell, Vickers, Rockwell), fatica, scorrimento viscoso e tenacità a frattura. Forniscono il comportamento del materiale sotto carico in forma numerica.
Esame non distruttivo
Radiografia, esame a ultrasuoni, liquidi penetranti, particelle magnetiche ed esame visivo. Cerca difetti superficiali e interni senza danneggiare il pezzo ed è un passaggio indispensabile nella fabbricazione saldata.
Metallografia
Preparazione del provino, attacco chimico ed esame microscopico. Si valutano dimensione del grano, distribuzione delle fasi, contenuto di inclusioni, profondità di cementazione e zona termicamente alterata della saldatura.
Analisi chimica
La composizione della lega è verificata mediante spettrometria a emissione ottica e chimica umida; la conferma della classe del materiale passa da questa fase.
Comportamento a corrosione
Prove in nebbia salina, di corrosione per vaiolatura e interstiziale, e di corrosione intergranulare. Negli acciai inossidabili possono indicare la qualità del trattamento termico.
Confusioni frequenti in questo ambito
- Un certificato materiale (come EN 10204 3.1) non è un rapporto di prova; è la dichiarazione del produttore. Nelle applicazioni critiche si esegue una verifica indipendente, e le due cose non vanno confuse.
- Le prove di trazione ASTM e ISO misurano le stesse grandezze ma usano geometrie di provino diverse; i risultati non sono considerati direttamente equivalenti, e si applica quanto richiesto dalla specifica.
- Le tabelle di conversione tra durezza e resistenza sono APPROSSIMATIVE. Calcolare il carico di snervamento dalla durezza non è una prova sufficiente per l'accettazione del materiale.
- Nell'esame non distruttivo, "nessun difetto rilevato" non significa che non ci siano difetti; possono essere presenti difetti al di sotto del limite di rilevazione del metodo. Il rapporto deve indicare il metodo applicato e il livello di sensibilità.
- Il superamento di un cordone di saldatura non dimostra che il saldatore o la procedura siano qualificati; sono processi distinti.
Quali decisioni supportano questi risultati
- Verifica del certificato materiale e accettazione del materiale in ingresso
- Approvazione della fabbricazione saldata; qualificazione del saldatore e della procedura
- Controllo di fabbricazione di apparecchi a pressione e componenti strutturali
- Analisi dei guasti e determinazione della causa radice dei danni sul campo
- Verifica dei processi di trattamento termico e superficiale
Test correlati
Domande frequenti su Durezza
È possibile convertire un valore Rockwell in Brinell?
Le tabelle di conversione ASTM E140 forniscono un valore approssimativo ma comportano deviazioni dipendenti dal materiale. Se la specifica richiede un valore su una scala specifica, la misurazione deve essere effettuata direttamente su quella scala.