Durezza

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Disambiguazione – Se stai cercando la durezza dell'acqua, vedi Durezza dell'acqua.

La durezza è un valore numerico che indica le caratteristiche di deformabilità plastica di un materiale. È definita come la resistenza alla deformazione permanente.

Le prove di durezza determinano la resistenza offerta da un materiale a lasciarsi penetrare da un altro (penetratore). Esistono diverse scale per misurare la durezza dei materiali. Le più usate sono:

Le prove di durezza si eseguono con macchine provviste di penetratori con forme diverse e con diverse metodologie.

Indice

1 Brinell
2 Vickers
3 Rockwell
- 3.1 Vantaggi
- 3.2 Svantaggi
4 Sclerometro di Martens
5 Scleroscopio di Shore
6 Voci correlate

[modifica] Brinell

Si basa, nel calcolo della durezza, sulla misura del diametro dell’impronta lasciata dal penetratore. Anche la Vickers si basa sullo stesso principio e le prove Brinell-Vickers vengono chiamate anche prove di microdurezza.

Penetratore: sferico

$HB = \frac {2 P \times 0,102} {\pi D (D - \sqrt{D^2-d^2} )}$

D = diametro del penetratore
d = diametro dell'impronta
P = carico prova

[modifica] Vantaggi

Rapida, economica, non distruttiva (oggetto riutilizzabile). Se si moltiplica per 3,3 la durezza Brinell di un acciaio normalizzato si ottiene il suo carico di rottura. Questa regola non è valida per gli acciai ricotti.

[modifica] Svantaggi

Sono difficili i confronti tra diverse misure Brinell (a parità di carico applicato il penetratore può affondare in misure diverse, cambiando anche l'inclinazione delle facce e la distribuzione degli sforzi).

Infatti è possibile confrontare prove eseguite con parametri diversi a patto che il rapporto $d / D = \cos (\omega / 2) = 0,375$ risulti verificato.

[modifica] Limiti di applicazione

distanza dal bordo > 2,525d per durezze superiori a 150 HB e 3 d per durezze inferiori a 150 HB
distanza tra impronte > 3d
spessore provino > 8h (h - profondità della impronta)
tempo di penetrazione (varia al variare del materiale)
$d / D = \cos (\omega / 2)$ compreso tra 0,24 e 0,6
il carico P applicato deve essere esattamente del valore fissato
superficie spianata e lisciata con lima o carta da smeriglio per non scaldare eccessivamente il pezzo
durezza del materiale da sperimentare confrontabile con quello della sfera

[modifica] Vickers

Schema semplificato della prova di durezza Vickers

Si basa, nel calcolo della durezza, sulla misura dell’area dell’impronta lasciata dal penetratore. Anche la prova Brinell si basa sullo stesso principio ed entrambe le prove Brinell e Vickers vengono dette anche prove di microdurezza.

Penetratore: piramidale a base rettangolare

$HV = \frac{2P \times 0,102 \times \sin(\omega/2)}{t^2}$

$\omega=136^\circ$

(angolo di apertura: $\cos(\omega/2)=0,375=(0,25+0,5)/2)$

Pn = carico di prova (variabile)
t = media delle diagonali dell’impronta del penetratore.

Classica impronta lasciata da una prova di durezza Vickers