Prove di durezza

Materie:	Appunti
Categoria:	Tecnologia
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Data:	29.01.2007
Numero di pagine:	2
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PROVA DI DUREZZA
In metallurgia per durezza s’intende la resistenza che un materiale oppone alla penetrazione di un materiale più duro secondo una compressione localizzata.
Considerando la sola durezza metallurgica, le prove si dividono in:
a) Prove di durezza per penetrazione statica;
b) Prove di durezza per penetrazione dinamica.
I valori della durezza vengono determinati secondo vari metodi: Brinell, Vickers e Rockwell. Ogni metodo usa un diverso penetratore e un valore diverso del carico. Se, su uno stesso materiale, eseguiamo prova di durezza con metodi differenti otteniamo indici differenti.
Perciò, nel fornire gli indici di durezza dei materiali, si deve sempre indicare il tipo di prova effettuata.
Dopo il numero che dà l’indice di durezza si deve indicare il tipo di prova: HB (Brinell), HR (Rockwell), HV (Vickers).
DUREZZA BRINELL
La norma che illustra le modalità di esecuzione della prova di durezza Brinell è la ISO 6506
Il metodo di durezza Brinell viene usato in prevalenza per materiali teneri, quali acciai dolci, ottoni, leghe leggere. Esso consiste nel premere una sfera levigata d’acciaio temperato o di metallo duro di diametro “D”, per un prestabilito intervallo di tempo, con una prestabilita forza “F”(carico di prova), contro la superficie del pezzo o della provetta in esame e nel misurare il diametro medio “d” dell’impronta dopo la rimozione del carico di prova.
Il diametro D della sfera di solito è di 10mm e il carico F più usato è di 3000 Kg (29.400 N).
Per materiali più teneri, il carico può essere diminuito sino a 50 Kg (49 N), ciò per evitare che la sfera penetri interamente nel materiale, sfondandolo.
Il carico massimo deve essere raggiunto gradualmente e mantenuto per un tempo variabile da 10 a 15 secondi.
Lo spessore del pezzo in prova deve essere almeno 8 volte la profondità dell’impronta.
Il diametro dell’impronta d deve essere compreso fra un quarto e la metà del diametro della sfera D, altrimenti la prova non è valida.
Impronta:calotta sferica
L’indice di durezza Brinell è dato dal rapporto fra il valore del carico F e la superficie S dell’impronta riscontrabile sul materiale. Il suo simbolo è espresso con la sigla HB.
con F espresso in newton (N).
Il fattore 0,102 introdotto nella formula ha l’unico scopo di non mutare gli indici HB determinati in passato, esprimendo F in Kgf. Quindi si inserirà il fattore 0,102 solo se la forza la esprimiamo in newton.
Con il simbolo S si indica il valore della superficie dell’impronta che sarà una calotta sferica. Con la seguente formula si individua la superficie della calotta sferica:
S= π*d*h
Ma per individuare il valore dell’altezza occorre fare alcuni passaggi matematici che portano ad una formula definitiva della durezza brinell con le seguenti grndezze come riportata:
Per poter individuare semplicemente i carichi da inserire esistono delle tabelle come riportato sotto cui viene indicato materiale e diametro penetratore.
Diametro D in mm
Spessore provino in mm
Acciai
ghise K=30 F(Kg)
Alluminio
Leghe leggere K=10 F(Kg)
Ottone K=5
F(Kg)
Materiali teneri K=2.5 F(Kg)
Piombo materiali più teneri K=1 F(Kg)
Materiali tenerissimi K=0.5 F(Kg)
10
>6
3000
1000
1500
100
100
50
5
3-6
750
250
125
25
25
11.5
2.5
1.5-3
187.5
62.5
31.25
6.5
6.5
3.1
2
1.5-3
120
40
20
4
4
2
1