Il codice per la durezza dei metalli è H. A seconda dei diversi metodi di prova di durezza, le rappresentazioni convenzionali includono la durezza Brinell (HB), Rockwell (HRC), Vickers (HV), Leeb (HL), Shore (HS), ecc., tra cui HB e HRC sono le più comunemente utilizzate. HB ha una gamma di applicazioni più ampia, mentre HRC è adatto per materiali con elevata durezza superficiale, come la durezza da trattamento termico. La differenza sta nel diverso penetratore del durometro. Il durometro Brinell è a sfera, mentre il durometro Rockwell è a diamante.
HV - adatto per analisi al microscopio. Durezza Vickers (HV): premere la superficie del materiale con un carico inferiore a 120 kg e un penetratore conico quadrato in diamante con un angolo al vertice di 136°. L'area superficiale della cavità di indentazione del materiale viene divisa per il valore del carico, che corrisponde al valore di durezza Vickers (HV). La durezza Vickers è espressa in HV (fare riferimento a GB/T4340-1999) e misura campioni estremamente sottili.
Il durometro portatile HL è pratico per le misurazioni. Utilizza la testa a sfera d'impatto per colpire la superficie di durezza e produrre un rimbalzo. La durezza si calcola dal rapporto tra la velocità di rimbalzo del punzone a 1 mm dalla superficie del campione e la velocità d'impatto. La formula è: durezza Leeb HL = 1000 × VB (velocità di rimbalzo) / VA (velocità d'impatto).
Il durometro Leeb portatile può essere convertito in durezza Brinell (HB), Rockwell (HRC), Vickers (HV), Shore (HS) dopo la misurazione Leeb (HL). In alternativa, è possibile utilizzare il principio Leeb per misurare direttamente il valore di durezza con Brinell (HB), Rockwell (HRC), Vickers (HV), Leeb (HL), Shore (HS).
HB - Durezza Brinell:
La durezza Brinell (HB) viene generalmente utilizzata quando il materiale è più tenero, come i metalli non ferrosi e l'acciaio prima del trattamento termico o dopo la ricottura. La durezza Rockwell (HRC) viene generalmente utilizzata per materiali con durezza maggiore, come la durezza dopo il trattamento termico, ecc.
La durezza Brinell (HB) è un carico di prova di una certa dimensione. Una sfera di acciaio temprato o di carburo di tungsteno di un certo diametro viene premuta contro la superficie metallica da testare. Il carico di prova viene mantenuto per un tempo specificato, quindi il carico viene rimosso per misurare il diametro dell'impronta sulla superficie da testare. Il valore di durezza Brinell è il quoziente ottenuto dividendo il carico per la superficie sferica dell'impronta. Generalmente, una sfera di acciaio temprato di una certa dimensione (solitamente 10 mm di diametro) viene premuta contro la superficie del materiale con un carico specifico (solitamente 3000 kg) e mantenuta per un certo periodo di tempo. Dopo la rimozione del carico, il rapporto tra il carico e l'area dell'impronta è il valore di durezza Brinell (HB), e l'unità di misura è il chilogrammo forza/mm² (N/mm²).
La durezza Rockwell determina l'indice di durezza in base alla profondità di deformazione plastica dell'impronta. 0,002 mm è l'unità di misura utilizzata. Quando HB>450 o il campione è troppo piccolo, la prova di durezza Brinell non può essere utilizzata e si ricorre invece alla misurazione della durezza Rockwell. Questa utilizza un cono di diamante con un angolo al vertice di 120° o una sfera d'acciaio con un diametro di 1,59 o 3,18 mm per premere sulla superficie del materiale in prova sotto un determinato carico, e la durezza del materiale viene calcolata in base alla profondità dell'impronta. In base alla durezza del materiale in prova, la durezza viene espressa in tre diverse scale:
HRA: È la durezza ottenuta utilizzando un carico di 60 kg e un penetratore conico diamantato, che viene utilizzato per materiali con durezza estremamente elevata (come il carburo cementato, ecc.).
HRB: È la durezza ottenuta utilizzando un carico di 100 kg e una sfera di acciaio temprato con un diametro di 1,58 mm, ed è utilizzata per materiali con durezza inferiore (come acciaio ricotto, ghisa, ecc.).
HRC: È la durezza ottenuta utilizzando un carico di 150 kg e un penetratore conico diamantato, che viene utilizzato per materiali con durezza molto elevata (come l'acciaio temprato, ecc.).
Inoltre:
1.HRC significa durezza Rockwell su scala C.
2.HRC e HB sono ampiamente utilizzati nella produzione.
3. Intervallo di durezza applicabile HRC 20-67, equivalente a HB225-650,
Se la durezza è superiore a questo intervallo, utilizzare la scala di durezza Rockwell A HRA,
Se la durezza è inferiore a questo intervallo, utilizzare la scala di durezza Rockwell B HRB,
Il limite superiore della durezza Brinell è HB650 e non può essere superiore a questo valore.
4. Il penetratore del durometro Rockwell scala C è un cono di diamante con un angolo al vertice di 120 gradi. Il carico di prova è un valore specifico. Lo standard cinese è di 150 kgf. Il penetratore del durometro Brinell è una sfera di acciaio temprato (HBS) o una sfera di carburo (HBW). Il carico di prova varia in base al diametro della sfera, da 3000 a 31,25 kgf.
5. L'indentatura di durezza Rockwell è molto piccola e il valore misurato è localizzato. È necessario misurare diversi punti per trovare il valore medio. È adatta a prodotti finiti e fette sottili ed è classificata come prova non distruttiva. L'indentatura di durezza Brinell è maggiore, il valore misurato è accurato, non è adatta a prodotti finiti e fette sottili e generalmente non è classificata come prova non distruttiva.
6. Il valore di durezza Rockwell è un numero senza nome e senza unità di misura. (Pertanto, è errato definire la durezza Rockwell come un certo grado.) Il valore di durezza Brinell ha unità di misura e ha una certa relazione approssimativa con la resistenza alla trazione.
7. La durezza Rockwell è visualizzata direttamente sul quadrante o digitalmente. È facile da usare, veloce e intuitiva, e adatta alla produzione di massa. La durezza Brinell richiede un microscopio per misurare il diametro dell'impronta e poi consultare la tabella o effettuare il calcolo, il che è più complesso da usare.
8. In determinate condizioni, HB e HRC possono essere scambiati consultando la tabella. La formula di calcolo mentale può essere approssimativamente scritta come: 1HRC≈1/10HB.
La prova di durezza è un metodo di prova semplice e intuitivo per testare le proprietà meccaniche. Per poter utilizzare la prova di durezza in sostituzione di alcune prove meccaniche, è necessario in fase di produzione un rapporto di conversione più accurato tra durezza e resistenza.
La pratica ha dimostrato che esiste una relazione approssimativamente corrispondente tra i diversi valori di durezza dei materiali metallici e tra il valore di durezza e il valore di resistenza. Poiché il valore di durezza è determinato dalla resistenza iniziale alla deformazione plastica e dalla resistenza continua alla deformazione plastica, maggiore è la resistenza del materiale, maggiore è la resistenza alla deformazione plastica e maggiore è il valore di durezza.
Data di pubblicazione: 16 agosto 2024
