Che cos'è il test di durezza?

Il test di durezza è il metodo per determinare la durezza di qualsiasi materiale.

La durezza di un materiale è definita come la sua capacità di resistere alla deformazione o al rientro sotto una forza applicata. Il test di durezza è un passo importante nelle industrie di ingegneria in quanto aiuta a comprendere l'idoneità dei materiali per applicazioni specifiche.

Aiuta a produrre i migliori prodotti di qualità che soddisfano gli standard e le normative di sicurezza prescritte.

Come scegliere un test di durezza?

La scelta del metodo di prova di durezza ideale è importante per ottenere valori di prova di durezza accurati e affidabili. Alcuni dei fattori chiave che decidono il tipo di metodo di prova di durezza sono discussi di seguito:

Gamma di durezza del campione

L'intervallo di durezza del provino per il quale deve essere misurata la durezza decide il metodo di prova della durezza. Se la durezza del provino è superiore a 650 HB/30, è necessario utilizzare un penetratore diamantato per il test di durezza.

Il penetratore di diamante non può essere utilizzato con il metodo Brinell; quindi il metodo non è adatto per misurare la durezza di tale provino.

Il metodo Rockwell, d'altra parte, consente l'uso di un cono penetratore con punta di diamante. Il metodo Vickers utilizza solo penetratore diamantato e può essere utilizzato per misurare la durezza di qualsiasi tipo di provino.

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Carichi di prova

Il carico di prova è anche un fattore importante per decidere il metodo di prova di durezza.

Se devono essere applicati carichi di prova più elevati, è necessario utilizzare metodi di prova di microdurezza come i test Rockwell e Brinell. Se è necessario utilizzare carichi di prova più piccoli, è necessario utilizzare metodi di prova di microdurezza come i test Vickers e Knoop.

Dimensione del campione

Più piccola è la dimensione del provino, più leggero è il carico di prova necessario per misurare la durezza.

Il test di durezza per campioni di piccole dimensioni o campioni troppo sottili dovrebbe essere misurato utilizzando metodi di test di microdurezza come i test Vickers o Knoop.

Quando si testa la durezza di provini più piccoli, diventa ancora più importante garantire i criteri di spessore minimo per ottenere valori di durezza affidabili.

Tester di microdurezza con display digitale a torretta automatica touch screen

 

Il campione deve anche essere bloccato utilizzando un'incudine per ottenere letture accurate della durezza.

Costo

Il metodo di prova della durezza può essere selezionato anche in base al budget.

I metodi di prova di durezza Brinell e Rockwell sono un metodo di base ed economico per le prove di durezza dei provini. Il metodo Vickers richiede più tempo e costi poiché la superficie del campione deve essere preparata prima del test.

Richiede inoltre sistemi ottici avanzati e moderni per la misurazione della profondità della rientranza praticata sulla superficie del provino per la determinazione dei valori di durezza.

Ciò rende il metodo Vickers più costoso di altri metodi di prova di durezza.

In che modo la misurazione della durezza è più conveniente di una prova di trazione?

La prova di trazione viene utilizzata per studiare il comportamento del metallo quando viene tirato sotto una forza applicata.

Aiuta a misurare il carico di snervamento, la resistenza alla prova e il carico di rottura. Il test di durezza viene utilizzato per misurare i valori di durezza per diversi tipi di materiali. Le principali differenze tra la prova di durezza e la prova di trazione sono le seguenti:

Convenienza

È molto più facile misurare il valore di durezza dei materiali utilizzando il test di durezza rispetto alla misurazione della resistenza alla trazione.

Rockwell& Surface Rockwell (doppio Rockwell) Durometro

La procedura per la prova di durezza è anche più rapida rispetto alla prova di trazione.

La preparazione del provino per la conduzione della resistenza alla trazione è più complessa e richiede tempo rispetto alla preparazione del provino nelle prove di durezza poiché il provino deve essere realizzato nella forma e nelle dimensioni corrette.

Costo

Non solo è più conveniente eseguire prove di durezza, ma è anche molto più economico rispetto alle prove di trazione. Il costo di un durometro calibrato è solo una frazione del costo di un tester di trazione.

Effetto sul campione

La prova di durezza è diversa dalla prova di trazione in quanto è un metodo di prova non distruttivo. Effettua penetrazioni superficiali sulla superficie del provino utilizzando un penetratore e il provino non viene distrutto.

Il provino può essere utilizzato per altri scopi dopo il completamento della prova di durezza.

Tester di durezza Rockwell per superficie del display digitale manuale 10 ~ 72HR45T

La prova di trazione è un metodo distruttivo in quanto applica una forza sul provino per separarlo finché non si rompe. Il provino viene distrutto dopo aver eseguito la prova di trazione e non può essere utilizzato per altri scopi. Questa natura non distruttiva della prova di durezza lo rende anche un metodo di prova più conveniente rispetto alla prova di trazione.

Come cambia la durezza dell'acciaio dopo la prova di trazione?

La resistenza alla trazione rappresenta la caratteristica di un metallo quando viene applicata una forza per tirarlo. Finché la forza è inferiore al punto di snervamento, il provino di acciaio subirà una deformazione elastica, il che significa che tornerà alla sua forma originale. Quando la forza raggiunge il limite di snervamento, si ha una deformazione plastica irreversibile.

C'è un cambiamento nelle proprietà meccaniche e nella durezza dell'acciaio dopo aver condotto una prova di trazione. Quando viene condotta una prova di trazione, può portare alla frammentazione dei grani e alla ricostruzione reticolare del reticolo cristallino.

Il provino di acciaio si allunga a causa del risultato di sollecitazioni di trazione o compressione.

La durezza dell'acciaio aumenta dopo aver eseguito su di esso una prova di trazione. La frammentazione dei grani e la deformazione dell'austenite hanno la precedenza sulla trasformazione della martensite durante una prova di trazione dell'acciaio.

Ci sono anche cambiamenti nella forma, nelle dimensioni, nell'orientamento, nella frammentazione e in altri parametri dei grani.

Che test di durezza è per l'acciaio inossidabile?

La durezza dell'acciaio inossidabile può essere intesa come la sua capacità di resistere al rientro o alla deformazione sulla sua superficie. Maggiore è la durezza, maggiore è la sua resistenza alla deformazione, impronta, graffi, ecc. sulla sua superficie. Esistono diversi metodi per testare la durezza dell'acciaio inossidabile.

I metodi più comuni prevedono di testare la durezza con un penetratore con punta di diamante. La durezza dell'acciaio può essere misurata con il test Rockwell, Brinell o Vickers.Tester di durezza Rockwell di superficie del display digitale elettrico 20 ~ 100HRB

Nell'industria meccanica, la durezza dell'acciaio è importante da misurare poiché la capacità dell'acciaio di resistere ad attrito, abrasione, stress, ecc. Aumenta con la durezza dell'acciaio. Maggiore è la durezza dell'acciaio inossidabile, più resistente sarà la sua superficie.

Il test Brinell è stato il primo metodo comunemente utilizzato per misurare la durezza dell'acciaio inossidabile. Questo metodo utilizza una sfera in acciaio temprato o in metallo duro con diametro di 10 mm e carico di prova fino a 3000 kgf.

A causa dei carichi di prova più elevati, il metodo Brinell viene utilizzato per misurare la durezza dell'acciaio temprato. Richiede un campione di grandi dimensioni e lascia un'ampia rientranza sulla superficie del campione che ne limita l'utilità.

Il metodo Rockwell per il test di durezza si basa anche sulla misurazione della profondità della rientranza praticata sulla superficie del provino.

 

Sulla scala Rockwell, le scale più comunemente usate per misurare la durezza dell'acciaio inossidabile sono B e C. I durometri Rockwell sono più leggeri e più mobili dei durometri Brinell.

Il metodo di prova Vickers viene utilizzato anche per le prove di durezza dell'acciaio inossidabile. Utilizza un penetratore piramidale destro con punta di diamante. Il test Vickers può essere utilizzato per misurare la durezza di tutti i tipi di acciaio inossidabile.

Ciascuno dei metodi di prova di durezza fornisce un particolare valore di durezza che deve essere convertito utilizzando una tabella di conversione per ottenere la durezza dell'acciaio inossidabile.

Come testare la durezza di un minerale?

La durezza dei minerali viene misurata utilizzando la scala di Mohs, sviluppata dal mineralogista tedesco Frederick Mohs. È stato inventato come nel 19ns secolo, non c'era modo di determinare la durezza dei minerali.

La scala di durezza di Mohs è una scala comparativa per i minerali in cui il minerale più tenero è il talco che è posto a un livello di durezza di 1 e il diamante minerale più duro è posto al più alto livello di durezza di 10. Poiché il diamante è il minerale più duro del mondo, esso può graffiare ogni altro minerale sulla Terra.

A causa di questa proprietà, è ampiamente utilizzato nelle perforatrici da roccia, nelle attrezzature da taglio, ecc. Tutti gli altri minerali sono posizionati tra questi due valori relativi alla loro durezza. La scala di durezza di Mohs si basa sul principio che un minerale più duro graffierà un minerale che gli è più morbido. Il talco che è il minerale più morbido può essere graffiato da tutti gli altri minerali.

Allo stesso modo, il vetro che ha un valore di durezza Mohs di 5,25, può graffiare i minerali posti più in basso sulla scala Mohs (talco, gesso, calcite, fluorite e apatite) ma non può essere graffiato ortoclasio, che è posizionato più in alto di esso .

Per misurare la durezza dei minerali, seleziona una superficie fresca di un minerale sconosciuto e grattala con un minerale di durezza nota.Dispositivo di misurazione automatico della durezza Brinell portatile

Dovresti premere saldamente il minerale di durezza nota contro il minerale di durezza sconosciuta.

Se l'oggetto da testare è più duro del minerale con durezza sconosciuta, dovrebbe lasciare un graffio chiaro sulla sua superficie. Se non ci sono graffi o linee sulla superficie di un minerale sconosciuto, allora è più duro del minerale testato di cui è già nota la durezza.

Al giorno d'oggi, la scala di durezza Mohs è utilizzata da mineralogisti e gemmologi. Ha un uso relativamente limitato per i metallurgisti.

Come testare la durezza dell'acciaio e del metallo?

La durezza dell'acciaio e di altri metalli può essere misurata con metodi diversi. Il test Rockwell è il metodo più elementare per determinare la durezza dell'acciaio e di altri metalli.

Una sfera d'acciaio o un penetratore diamantato viene utilizzato per creare una rientranza sulla superficie del provino sotto un carico di prova applicato. Un carico minore viene applicato al penetratore e viene premuto sulla superficie del provino, dopodiché viene applicato il carico maggiore. Il carico maggiore viene quindi rimosso mantenendo applicato il carico minore.

 

La rientranza creata viene misurata e convertita in un valore di durezza. Il test Brinell è il metodo più antico utilizzato per le prove di durezza dei metalli.

Un penetratore a sfera d'acciaio viene premuto sul provino sotto un grande carico di prova che può arrivare fino a 3000Kgf. Crea una chiara rientranza sulla superficie del provino, che viene quindi misurata e convertita in valore di durezza utilizzando grafici di conversione. Il metodo Brinell viene utilizzato per metalli che hanno una superficie ruvida per altri tipi di prove di durezza.

Il test Vickers è un metodo di prova della microdurezza utilizzato per misurare la durezza di campioni sottili e piccoli. Questo metodo utilizza un penetratore piramidale con punta di diamante per creare una rientranza sulla superficie del campione.

L'impronta viene misurata utilizzando sistemi ottici avanzati che garantiscono una migliore precisione e affidabilità delle prove di durezza.

Il metodo di prova Vickers è più costoso rispetto ai metodi Rockwell e Brinell. È anche dispendioso in termini di tempo poiché occorrono 30-60 secondi per misurare la durezza del provino, escludendo il tempo necessario per la preparazione della superficie.

Di conseguenza, il metodo di prova di durezza Vickers non è adatto per i test di massa sulla linea di produzione, ma è ideale per i test di laboratorio.

Che cos'è il test di durezza non distruttivo?

Le prove di durezza non distruttive si riferiscono alla valutazione della durezza dei materiali senza modificarne le caratteristiche.

Il metodo non distruttivo è importante in quanto non distrugge o rende inutilizzabile il provino una volta completata la prova di durezza. Ciò garantisce che il provino possa essere utilizzato per altri scopi dopo il completamento del test di durezza.

Anche i test di durezza non distruttivi richiedono meno tempo ed è più economico da condurre rispetto ai test distruttivi poiché il campione non viene distrutto e può essere riutilizzato. Il test di microdurezza è un buon esempio di test di durezza non distruttivo. La maggior parte dei durometri portatili è in grado di eseguire prove di durezza non distruttive del provino.

I durometri portatili possono misurare la durezza della superficie del provino su una varietà di materiali su superfici piane, rotonde, sottili o grandi.

A differenza dei normali tester di durezza, questi tester portatili utilizzano la tecnologia a ultrasuoni che consente di misurare la durezza di provini sottili e di piccole dimensioni. Questi durometri ad ultrasuoni possono condurre prove non distruttive del provino.

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Questa funzione consente all'operatore di eseguire prove di durezza su parti altamente sensibili o finite.

La natura non distruttiva di questo durometro consente inoltre all'operatore di eseguire prove di durezza senza provocare alcun tipo di danno fisico o strutturale al provino che ne avrebbe altrimenti portato allo smaltimento.

Il test di rimbalzo con il metodo Leeb è un altro tipo di test di durezza non distruttivo.

Con questo metodo, il dispositivo d'urto fa uso di una molla per spingere un corpo d'urto verso la superficie del provino. Il corpo di impatto rimbalza dopo aver avuto un impatto sulla superficie del provino.

Lo strumento di prova determina la durezza utilizzando il rapporto delle tensioni e analizza ulteriormente le loro fasi per compensare eventuali cambiamenti di orientamento.

I tester Leeb sono portatili e possono essere utilizzati con diverse angolazioni purché siano perpendicolari alla superficie di prova.

 

 

 

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