La sigla H indica la durezza dei metalli. A seconda dei diversi metodi di prova, 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. La durezza HB ha una gamma di applicazioni più ampia, mentre la durezza HRC è adatta a materiali con elevata durezza superficiale, come quelli trattati termicamente. La differenza principale risiede nel tipo di penetratore utilizzato nel durometro: il durometro Brinell utilizza un penetratore a sfera, mentre il durometro Rockwell utilizza un penetratore di diamante.
Adatto per analisi al microscopio. Durezza Vickers (HV): premere la superficie del materiale con un carico inferiore a 120 kg e un penetratore a cono quadrato di diamante con un angolo al vertice di 136°. L'area della fossa di indentazione del materiale viene divisa per il valore del carico, ottenendo così il 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 comodo per le misurazioni. Utilizza una testa a sfera d'impatto che colpisce la superficie da misurare, generando un rimbalzo. La durezza viene calcolata come 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 portatile Leeb può convertire i valori di durezza in Brinell (HB), Rockwell (HRC), Vickers (HV) e 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) e Shore (HS).
HB - Durezza Brinell:
La durezza Brinell (HB) viene generalmente utilizzata quando il materiale è più morbido, come i metalli non ferrosi, l'acciaio prima del trattamento termico o dopo la ricottura. La durezza Rockwell (HRC) viene generalmente utilizzata per materiali con una durezza maggiore, come la durezza dopo il trattamento termico, ecc.
La durezza Brinell (HB) è una prova di carico di una determinata dimensione. Una sfera di acciaio temprato o di carburo di un certo diametro viene premuta sulla superficie metallica da testare. Il carico di prova viene mantenuto per un tempo specificato, quindi 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 l'area della superficie sferica dell'impronta. Generalmente, una sfera di acciaio temprato di una certa dimensione (di solito 10 mm di diametro) viene premuta sulla superficie del materiale con un determinato carico (di solito 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 rappresenta il valore di durezza Brinell (HB), la cui unità di misura è chilogrammi forza/mm² (N/mm²).
La durezza Rockwell determina l'indice di durezza in base alla profondità di deformazione plastica dell'impronta. Come unità di misura della durezza si utilizza 0,002 mm. Quando HB > 450 o il campione è troppo piccolo, il test di durezza Brinell non può essere utilizzato e si ricorre invece alla misurazione della durezza Rockwell. Quest'ultima 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 esame sotto un determinato carico, e la durezza del materiale viene calcolata dalla profondità dell'impronta. A seconda della durezza del materiale in esame, questa viene espressa in tre diverse scale:
HRA: Si tratta della durezza ottenuta utilizzando un carico di 60 kg e un penetratore conico di diamante, impiegato 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, 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 a cono di diamante, utilizzato per materiali con durezza molto elevata (come l'acciaio temprato, ecc.).
Inoltre:
1. HRC indica la scala di durezza Rockwell C.
2. HRC e HB sono ampiamente utilizzati nella produzione.
3. Intervallo HRC 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, che non può essere superiore a questo valore.
4. Il penetratore del durometro Rockwell in scala C è un cono di diamante con un angolo al vertice di 120 gradi. Il carico di prova è un valore fisso. 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'impronta di durezza Rockwell è molto piccola e il valore misurato è localizzato. È necessario misurare diversi punti per trovare il valore medio. È adatta per prodotti finiti e sezioni sottili ed è classificata come prova non distruttiva. L'impronta di durezza Brinell è più grande, il valore misurato è preciso, non è adatta per prodotti finiti e sezioni sottili e generalmente non è classificata come prova non distruttiva.
6. Il valore di durezza Rockwell è un numero senza unità di misura. (Pertanto, è scorretto definire la durezza Rockwell come un determinato grado.) Il valore di durezza Brinell, invece, ha un'unità di misura e presenta una certa relazione approssimativa con la resistenza alla trazione.
7. La durezza Rockwell viene visualizzata direttamente sul quadrante o in formato digitale. È facile da usare, veloce e intuitiva, e adatta alla produzione di massa. La durezza Brinell richiede invece un microscopio per misurare il diametro dell'impronta, e poi consultare una tabella o effettuare un calcolo, il che la rende più complessa da utilizzare.
8. In determinate condizioni, HB e HRC possono essere scambiati consultando la tabella. La formula per il calcolo mentale può essere approssimativamente riportata come: 1HRC≈1/10HB.
La prova di durezza è un metodo di prova semplice e facile da utilizzare per la valutazione delle proprietà meccaniche. Tuttavia, per poter sostituire alcune prove di valutazione delle proprietà meccaniche con la prova di durezza, è necessaria in fase di produzione una relazione di conversione più precisa tra durezza e resistenza.
L'esperienza ha dimostrato che esiste una relazione approssimativamente corrispondente tra i vari 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 alla deformazione plastica continua, 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
