La durezza del materiale gli conferisce la capacità di resistere alla deformazione permanente quando viene applicato il carico. Da un punto di vista ingegneristico, la determinazione della durezza del materiale è importante perché la resistenza all'usura per erosione o attrito di elementi diversi tende ad aumentare con la durezza in genere. Tanto maggiore sarebbe la capacità del materiale di resistere alla deformazione tanto maggiore sarebbe la sua durezza.

Fondamenti della durezza del materiale

La durezza del materiale dipende dalla sua viscosità, tenacità, deformazione, resistenza, duttilità, viscoelasticità, plasticità e rigidità elastica. La durezza dei materiali viene testata mediante varie procedure di prova di durezza che sono non distruttive, rapide ed efficienti.

Che cos'è la prova di durezza?

La valutazione della resistenza del materiale alla deformazione permanente come usura, graffio, indentazione e abrasione è nota come prova di durezza. È uno dei tipi comuni di fenomeno di controllo del controllo di qualità eseguito per testare la durezza dei materiali. Viene utilizzato per testare le condizioni attuali del materiale ed è uno dei test più facili da mettere a disposizione ed eseguire presso i laboratori, ecc.

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Zinco metallico

Il metallo di zinco ha una miriade di usi biologici e industriali e si trova in abbondanza nella crosta terrestre. Lo zinco ha generalmente un colore bianco-bluastro ed è fragile a temperatura ambiente che può essere lucidato per una finitura più brillante. Lo zinco viene utilizzato principalmente per proteggere il metallo dalla corrosione indesiderata che ha lo scopo di galvanizzare l'acciaio. Tuttavia, altre leghe di zinco sono essenziali per un'ampia gamma di applicazioni, compreso l'ottone.

Importanza dello zinco

Esistono diversi minerali di zinco da cui viene recuperato lo zinco oltre a essere riciclato dai rottami. Le leghe di zinco sono molto più resistenti e resistenti del metallo di zinco stesso. Inoltre, per essere utile per una vita sana di esseri umani e animali, lo zinco ha enormi benefici. A causa della sua natura non reattiva in acqua o aria, lo zinco viene applicato in strati sottili ai prodotti in acciaio e ferro per proteggerli dalla ruggine. Lo zinco è ampiamente utilizzato per scopi ampi come nei prodotti chimici, nell'industria della gomma, nelle luci fluorescenti, negli schermi TV, nelle batterie a secco e nelle applicazioni agricole. Pertanto, testare la durezza dello zinco è fondamentale prima che possa essere utilizzato per un'ampia gamma di scopi per prevenire danni colossali in qualsiasi campo della vita.

La durezza del metallo di zinco

Discutiamo le proprietà fisiche generali del metallo di zinco che determineranno la durezza del metallo di zinco:

  • Tenacità: lo zinco puro è generalmente fragile e ha una bassa tenacità. Tuttavia, rispetto ad altre leghe per pressofusione, le leghe di zinco hanno un'elevata resistenza all'urto in generale.
  • Conducibilità: La conduttività dello zinco è generalmente moderata per un metallo. Tuttavia, le potenti proprietà elettrochimiche servono bene nelle batterie alcaline e nel processo di zincatura.
  • Duttilità: lo zinco diventa malleabile e duttile tra 212-302oF, mentre l'aumento delle temperature lo riporta a uno stato fragile. Le leghe di zinco sono molto migliori in questa proprietà che consente di utilizzare metodi di fabbricazione più complessi rispetto al metallo puro.
  • Resistenza: lo zinco ha una resistenza alla trazione che è circa la metà dell'acciaio al carbonio dolce ed è generalmente considerato un metallo debole.

Test di durezza per zinco metallico

Esistono vari test di durezza che sono stati praticati per misurare la durezza di vari metalli. La prova di durezza per il materiale specifico viene scelta in base alla dimensione, condizione, parte e tipo di materiale che generalmente si riferisce all'omogeneità del materiale.

I test di durezza spesso richiedono una superficie piana, lucidata e rettificata in modo che le tacche di durezza si trovino nella regione corretta e possano essere identificate varie regioni di saldatura. Esistono vari metodi di prova della durezza utilizzati per testare la durezza dello zinco. I tipi più comuni di test utilizzati per misurare la durezza dello zinco sono il test di durezza Brinell, il test di durezza Rockwell, il test di durezza Mohs e il test di durezza Knoop.

Prova di durezza Brinell

Inventati dal Dr. JA Brinell nel 1900, i test di durezza Brinell sono stati ampiamente utilizzati per testare i materiali tecnici oggi. Una macchina desktop viene utilizzata dal test Brinell e ad essa viene applicato un carico di un oggetto di un diametro specifico a una sfera indurita.

Tester di durezza Brinell

Il numero di durezza Brinell si ottiene dividendo il carico utilizzato (in kg) per la superficie di impronta misurata (in millimetri quadrati), presente sulla superficie di prova. I test Brinell sono meno influenzati dalle strutture a grana grossa dei materiali fornendo la misurazione su una vasta area rispetto ad altri test.

Prova di durezza Rockwell

Il test di durezza Rockwell è uno dei famosi test di durezza ampiamente utilizzato e riconosciuto per la sua accuratezza. La durezza si riferisce alla resistenza alla penetrazione misurata dal Rockwell scala. Questo test è stato utilizzato per la prima volta nel 1919 ed è stato originariamente sviluppato da Stanley P. Rockwell. La durezza dello zinco può essere misurata nel modo più semplice possibile dal test di durezza Rockwell poiché funziona premendo un penetratore di un carico specifico sulla superficie del materiale e quindi misurando la distanza che il penetratore è stato in grado di penetrare. Per fornire risultati accurati, ci sono 30 diverse scale utilizzate per i test di durezza Rockwell. Ogni scala viene scelta in base al materiale di prova, al campione di metallo, ai limiti di ciascuna scala e all'omogeneità del materiale. L'intender (o brale) è a forma di diamante sferico o può essere una sfera d'acciaio di un diametro specifico. In questo metodo vengono applicati carichi relativamente elevati tramite carburo di tungsteno alle parti.

Il test di durezza Knoop

Il test di durezza Knoop è ideale per il test di strati sottili e per superare la fessurazione in materiali fragili. Questo metodo serve come alternativa al test Vickers (utilizzato principalmente per i materiali duri) per facilitare l'intervallo di test di microdurezza. Il rientro viene misurato misurando otticamente la diagonale lunga ed è generalmente un diamante piramidale asimmetrico.

Prova di durezza di Mohs

La durezza dello zinco può essere misurata con uno dei metodi più antichi noto come test di durezza di Mohs, ideato nel 1812 dal mineralogista tedesco Friedrich Mohs. Questo metodo prevede l'identificazione di sostanze di durezza definita o nota che potrebbero aver graffiato la superficie del materiale. I risultati della durezza sono misurati in nano, micro e macro scale. I minerali sono classificati lungo la scala di Mohs per dare i valori numerici alla proprietà fisica che è composta da dieci minerali dati valori di durezza casuali. Ci si aspettava che il test di durezza di Mohs fornisse una misurazione precisa della durezza, in particolare per minerali e sostanze fragili come lo zinco invece che per materiali industriali come ceramica e acciaio.

 

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