Il metodo di misurazione della durezza più utilizzato in produzione è quello a pressione, che comprende la durezza Brinell, la durezza Rockwell, la durezza Vickers e la microdurezza. Il valore di durezza ottenuto rappresenta essenzialmente la resistenza della superficie metallica alla deformazione plastica causata dall'intrusione di corpi estranei.
Di seguito una breve introduzione alle varie unità di misura della durezza:
1. Durezza Brinell (HB)
Si preme una sfera di acciaio temprato di una certa dimensione (solitamente 10 mm di diametro) sulla superficie del materiale con un determinato carico (generalmente 3000 kg) e la si mantiene in posizione per un certo periodo di tempo. Dopo la rimozione del carico, il rapporto tra il carico e l'area di indentazione rappresenta il valore di durezza Brinell (HB), espresso in chilogrammi forza/mm² (N/mm²).
2. Durezza Rockwell (HR)
Quando HB>450 o il campione è troppo piccolo, non è possibile utilizzare il test di durezza Brinell e si deve ricorrere alla misurazione della durezza Rockwell. Questo test utilizza un cono di diamante con un angolo al vertice di 120° o una sfera d'acciaio con un diametro di 1,59 mm e 3,18 mm per premere sulla superficie del materiale da testare sotto un determinato carico, e la durezza del materiale si ottiene dalla profondità dell'impronta. A seconda della durezza del materiale testato, questa può essere espressa in tre diverse scale:
HRA: È la durezza ottenuta utilizzando un carico di 60 kg e un penetratore conico di diamante, e viene utilizzata 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. Viene 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, e viene utilizzata per materiali ad alta durezza (come l'acciaio temprato, ecc.).
3 Durezza Vickers (HV)
Utilizzare un penetratore a cono quadrato di diamante con un carico inferiore a 120 kg e un angolo al vertice di 136° per premere sulla superficie del materiale e dividere l'area della cavità di indentazione del materiale per il valore del carico, che corrisponde al valore di durezza Vickers HV (kgf/mm²).
Rispetto ai test di durezza Brinell e Rockwell, il test di durezza Vickers presenta numerosi vantaggi. Non ha i vincoli imposti dalle condizioni specifiche di carico P e diametro del penetratore D, come nel caso di Brinell, né il problema della deformazione del penetratore; inoltre, non presenta il problema dell'impossibilità di uniformare i valori di durezza di Rockwell. Come Rockwell, può testare qualsiasi materiale, sia morbido che duro, e permette di misurare la durezza di parti (o strati) estremamente sottili con maggiore precisione rispetto a Rockwell, cosa possibile solo con la durezza superficiale Rockwell. Tuttavia, anche in tali condizioni, i risultati possono essere confrontati solo all'interno della scala Rockwell e non possono essere uniformati con altri livelli di durezza. In aggiunta, poiché Rockwell utilizza la profondità di indentazione come indice di misurazione, e la profondità di indentazione è sempre inferiore alla larghezza dell'indentazione, il suo errore relativo è maggiore. Pertanto, i dati di durezza Rockwell non sono stabili come quelli di Brinell e Vickers, e ovviamente non raggiungono la precisione di Vickers.
Esiste una determinata relazione di conversione tra Brinell, Rockwell e Vickers, ed è disponibile una tabella di conversione che può essere interrogata.
Data di pubblicazione: 16 marzo 2023
