Prove di durezza (Prova Brinell, Prova Vickers, Prova Microdurezza e Prove Rockwell)

La prova di durezza

Scopo della prova

La prova di durezza è una prova meccanica statica. Scopo: quanto è duro il materiale?

Durezza: la definizione che useremo di durezza è quella legata alla prova meccanica eseguita (dato che ci sono molte sue definizioni). La durezza la definiamo come resistenza alla deformazione plastica, significa che la prova meccanica studiata comporterà una deformazione plastica al materiale.

La prova

Abbiamo un utensile, incudine, dove appoggiamo la provetta, la quale ha superfici piane. Poi abbiamo un penetratore (la sua forma geometrica dipenderà dal tipo di prova). Esso viene accostato alla superficie della provetta, dopodiché incominciamo ad applicare una forza statica con velocità costante molto bassa.

Il penetratore sotto l’azione di questa forza incomincerà a deformare la superficie cioè a penetrarlo. Maggiore è il carico più profonda sarà la prenotazione quindi più profonda sarà la deformazione. Applicato il carico scarichiamo il materiale, allontaniamo il penetratore dal materiale e vedremo un’impronta, cioè una deformazione plastica. La andiamo a misurare, dalle sue dimensioni andiamo a ricavare la durezza del materiale.

La prova di durezza viene fatta con una macchina operatrice detta durometro.

Principali prove di durezza

• Brinell
• Vickers
• Rockwell B e C

Tutte queste prove differiscono fra di loro sia dalla forma del penetratore sia dall’entità del carico. Nella Brinell si arriva a carichi maggiori e in questa riusciamo ad arrivare anche al cuore del pezzo. Queste prove hanno delle regole generali comuni dettate dalla normativa. Sono prove in cui dobbiamo rispettare la normativa altrimenti i risultati non sono attendibili.

Regole generali

• Raggio di curvatura della superficie in prova ≥ 25 mm: le prove di durezza possono essere fatte anche su superfici curve, l’importante è che il raggio di curvatura sia 25 mm. Perché? Se esso è < 25 mm, ci ricordiamo cosa accade quando un materiale è posto a flessione. Nella parte del carico il materiale è in compressione quindi avremo durezza maggiore rispetto a un materiale rilassato quindi andrei a misurare la durezza non del materiale ma quella geometria, perché influenzata da questa curvatura eccessiva.
• Distanza tra centro dell’impronta e il bordo = 2,5d (preferibilmente 3d), tra due centri di due impronte adiacenti = 3d (preferibilmente 4d): questo perché la durezza non sarà uguale in ogni punto perché il materiale presenterà sicuramente dei difetti. Questo viene fatto altrimenti le prove interagiscono fra di loro. Il materiale non si è deformato solo superficialmente ma anche internamente.