Esistono molti tipi di rivestimenti metallici. Rivestimenti diversi richiedono forze di prova diverse nei test di microdurezza, e le forze di prova non possono essere utilizzate a caso. Al contrario, i test devono essere condotti in conformità con i valori di forza di prova raccomandati dalle norme. Oggi, ci concentreremo principalmente sui test di microdurezza Vickers di rivestimenti di zinco o di leghe di zinco-alluminio-magnesio applicati sull'acciaio.
1. La preparazione di campioni metallografici di alta qualità di rivestimenti di zinco (o di alluminio-magnesio) è il primo passo nella verifica dei rivestimenti. La preparazione dei campioni di rivestimento di zinco prevede diverse fasi, tra cui il prelievo del campione, il montaggio, la pre-levigatura e la lucidatura. Lo scopo di tale preparazione è quello di levigare la superficie della sezione trasversale del pezzo in modo da ottenere una superficie liscia e piana che consenta una chiara visualizzazione delle impronte Vickers, facilitando la misurazione accurata delle dimensioni delle impronte per ottenere i valori di durezza.
2. Per la prova di durezza dei rivestimenti di zinco: poiché i rivestimenti di zinco sono relativamente spessi, le prove di durezza possono essere eseguite con diverse forze di prova. Sullo stesso campione, minore è la forza di prova applicata, minore sarà la dimensione dell'impronta; viceversa, maggiore è la forza di prova, maggiore sarà la dimensione dell'impronta. Se il rivestimento attorno all'impronta mostra segni di fessurazione o deformazione, è necessario selezionare una forza di prova inferiore. Questo processo viene ripetuto finché il rivestimento attorno all'impronta Vickers non rimane relativamente intatto e senza deformazioni: questo livello di forza di prova è quello appropriato per il campione.
2.1 Spessori di rivestimento differenti corrispondono a specifici intervalli di forza di prova, aspetto cruciale per evitare la distorsione dei risultati del test. Di seguito è riportato un riferimento per la selezione della forza di prova per i rivestimenti più comuni (zincatura, cromatura), applicabile ai microdurometri Vickers (HV):
| Tipo di rivestimento | Rivestimento Spessore (μm) | Consigliato Forza di prova (gf) | Corrispondente Scala HV | Precauzioni fondamentali |
| Zinco Placcatura | 5 ~ 15 | 25 ~ 50 | HV0.025, HV0.05 | La zincatura è relativamente morbida (generalmente HV50~150); una forza ridotta impedisce un'eccessiva indentazione. |
| Zinco Placcatura | 15 ~ 50 | 50 ~ 100 | HV0.05, HV0.1 | Con l'aumentare dello spessore, la forza può essere opportunamente incrementata per garantire bordi di indentazione netti. |
| Cromo Placcatura | 1 ~ 5 | 10 ~ 25 | HV0.01, HV0.025 | Il cromo duro (HV800~1200) ha un'elevata durezza; una forza ridotta previene danni causati dal penetratore. |
| Cromo Placcatura | 5 ~ 20 | 25 ~ 100 | HV0.025, HV0.1 | Quando lo spessore è >10μm, HV0.1force offre un buon equilibrio tra precisione ed efficienza. |
| Composito Rivestimento | <5 | ≤25 | HV0.01, HV0.025 | Per rivestimenti come quelli in lega zinco-nichel e in lega cromo-nichel, è fondamentale evitare che l'indentazione penetri nel rivestimento. |
2.2 Altri fattori chiave che influenzano la decisione
Oltre allo spessore, i seguenti due fattori modificheranno ulteriormente la scelta della forza di prova e dovranno essere valutati in base agli scenari reali:
Intervallo di durezza del rivestimento:
Rivestimenti morbidi (ad es. zincatura, HV < 200): se la forza di prova è troppo bassa, le impronte potrebbero risultare sfocate a causa della deformazione plastica del rivestimento. Si consiglia di selezionare il limite superiore dell'intervallo consigliato (ad esempio, spessore 10 μm, scegliere una forza di prova di 50 gf).
Rivestimenti duri (ad esempio, cromatura, HV > 800): l'elevata durezza produce piccole indentazioni, quindi la forza di prova non deve essere troppo bassa (ad esempio, spessore 5 μm, scegliere una forza di prova di 25 gf) per evitare che l'errore di misurazione della diagonale dell'indentazione superi ±5%.
2.3 Requisiti delle norme e delle specifiche
Diversi settori industriali hanno standard ben definiti. Ad esempio:
L'industria automobilistica adotta comunemente la norma ISO 14577 (Test di indentazione strumentato), che consente di regolare il valore della forza in base allo spessore del rivestimento;
Nell'industria in generale si fa riferimento alla norma ASTM E384, che richiede che la diagonale dell'indentazione sia ≤ 1/2 dello spessore del rivestimento e ≥ 10 volte il raggio della punta dell'indentatore (per evitare l'effetto punta).
In conclusione, la scelta della forza di prova per la misurazione della microdurezza Vickers dei rivestimenti metallici deve seguire la logica "spessore prima, regolazione della durezza e garanzia standard":
Innanzitutto, determinare l'intervallo di forza di prova in base allo spessore del rivestimento (fare riferimento alla tabella sopra);
Regolare il valore della forza in base alla durezza del rivestimento (selezionare il limite superiore per i rivestimenti morbidi e il limite inferiore per i rivestimenti duri);
Infine, è necessario conformarsi agli standard di settore (come ISO 14577 e ASTM E384) per garantire la validità dei risultati dei test.
Data di pubblicazione: 3 settembre 2025
