Il test di durezza Rockwell è il metodo più comunemente usato per valutare la durezza dei provini. Con questo metodo, la durezza del provino viene misurata valutando la profondità della rientranza fatta dal penetratore sotto il carico di prova sulla superficie del provino.

La durezza è la resistenza di un materiale quando sottoposto a deformazioni sotto carichi di prova. È definita come la resistenza all'impronta ed è determinata misurando la profondità dell'impronta praticata sulla superficie del provino.

Introduzione: test di durezza Rockwell

Quando un penetratore lavora su una superficie del campione sotto un carico fisso, più piccola è la rientranza fatta, più duro è il materiale. Le prove di durezza sono una parte importante della maggior parte delle industrie ingegneristiche e tecnologiche.

Aiuta a determinare la resistenza e l'integrità strutturale del materiale e la sua idoneità per una particolare applicazione. Il materiale deve superare determinati test per essere considerato sicuro per essere utilizzato per applicazioni specifiche. I materiali che superano i test di durezza sono ritenuti idonei per l'uso in applicazioni specifiche.

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La prova di durezza aiuta anche a garantire il rispetto degli standard di sicurezza prescritti dalle autorità competenti. Garantisce inoltre che il prodotto finale fabbricato sia della massima qualità e soddisfi le norme di sicurezza prescritte.

Il test di durezza Rockwell è un metodo per determinare la durezza relativa di un materiale.

 

Questo metodo di prova è il più semplice tra tutti gli altri metodi e non fa uso di apparecchiature e sistemi ottici, il che lo rende anche conveniente.

Il metodo Rockwell produce anche i risultati più rapidi poiché non sono coinvolti strumenti ottici e la superficie del campione non deve essere lavorata e preparata prima di testarne la durezza.

Il metodo Rockwell per il test di durezza ha un altro vantaggio aggiunto che è non distruttivo, il che significa che il campione non viene distrutto durante il processo di test e può essere utilizzato per altri scopi dopo il completamento del test di durezza.

Anche il metodo di prova di durezza Rockwell presenta pochi inconvenienti.

Non è accurato come altri metodi in quanto il valore di durezza è determinato dalla profondità di indentazione e non comporta apparecchiature ottiche avanzate per misurare la durezza.

La profondità di indentazione praticata dal penetratore sulla superficie del campione deve essere misurata con molta attenzione con questo metodo poiché anche una piccola deviazione nella misurazione può portare a valori di durezza errati.

Le letture in questo metodo sono anche influenzate da eventuali imperfezioni sulla superficie del campione come sporco, contaminazione e ambiente di prova.

Il penetratore è anche un accessorio molto importante nei test di durezza Rockwell. Un intenditore usurato può fornire valori di durezza errati e inaffidabili.

Misurazione della durezza mediante il test di durezza Rockwell

Il metodo di prova di durezza Rockwell utilizza la profondità della rientranza praticata dal penetratore sulla superficie del provino. Viene misurata la profondità della rientranza a seguito dell'applicazione di un carico minore e di un carico maggiore.

Il penetratore utilizzato in questo metodo può essere una sfera di carburo di tungsteno di un diametro particolare o un cono sferico con punta di diamante con un angolo di 120 gradi e raggio di punta di 0,2 mm, noto come penetratore Brave.

Nel metodo di prova di durezza Rockwell, il penetratore si abbassa sulla superficie del provino durante l'applicazione del carico di prova. Viene applicato un carico minore e viene stabilita la posizione di riferimento zero.

Questo è seguito dall'applicazione di un carico maggiore per un particolare periodo di tempo noto come tempo di sosta oltre lo zero.

Il carico maggiore viene applicato per consentire il recupero elastico. Il carico maggiore viene quindi rilasciato ma contemporaneamente viene applicato il carico minore.5-3000HV Torretta automatica del touch screen del tester di durezza Vickers

 

La durezza Rockwell valutata è determinata dalla differenza tra la linea di base e le misurazioni della profondità finale. La distanza viene quindi convertita in un numero di durezza.

I carichi di prova preliminari utilizzati possono variare da 3Kgf a 10Kgf. I carichi di prova totali possono variare tra 15Kgf e 150Kgf. Ci sono molte considerazioni che dovrebbero essere valutate prima di selezionare una scala Rockwell.

In generale, dovrebbe essere selezionata una scala che specifichi il carico più grande e il penetratore più grande senza influenzare o superare le condizioni di prova definite e che tenga conto delle condizioni che possono alterare i risultati della prova.

Durante il test, è importante assicurarsi che l'asse di test sia entro 2 gradi dalla perpendicolare per un carico preciso. Non ci dovrebbe essere alcuna deflessione della superficie del campione a causa di sporco o altra contaminazione.

Il penetratore inoltre non deve deviare durante l'applicazione del carico di prova per nessun motivo.

La superficie del campione deve essere mantenuta completamente pulita e priva di qualsiasi imperfezione prima di utilizzare il metodo di prova di durezza Rockwell.

Ci sono stati progressi tecnologici in questo campo che hanno portato a prove di durezza molto migliorate e accurate. Le ultime tecnologie consentono un elevato livello di ripetibilità del punto di prova per risultati migliori.

Un penetratore montato sul naso consente l'accesso e la visibilità di diversi punti di prova, il che significa che non è necessario il sezionamento del campione di prova che richiede tempo e denaro.

Questo aiuta anche a ridurre i costi dei test. Testare la durezza della lamiera può diventare difficile con il metodo Rockwell.

La lamiera può essere troppo sottile e morbida per essere testata con questo metodo e non può superare i requisiti di spessore minimo che possono anche danneggiare l'incudine di prova. In tali situazioni, è possibile utilizzare un'incudine per test di diamante per fornire un'influenza coerente sui risultati.

Bilancia Rockwell

La durezza Rockwell valutata è espressa come una combinazione di un numero di durezza e un simbolo di scala che rappresenta il penetratore e i carichi di prova minori e maggiori.

Il numero di durezza è rappresentato dal simbolo HR e dalla designazione della scala. Ci sono quasi 30 diverse scale Rockwell.Tester di durezza Vickers a basso carico con display digitale a torretta automatica touch screen

La maggior parte delle applicazioni sono coperte dalle scale Rockwell C e B per prove su campioni di diversi tipi. Tuttavia, se il campione di prova è diverso da metalli ferrosi, ottone e altri metalli, la scala Rockwell deve essere selezionata con attenzione.

Anche il tipo di penetratore è importante. La scelta è generalmente tra il penetratore diamantato e il penetratore a sfera d'acciaio con diametri variabili.

 

Se il campione di prova appartiene a gruppi di metalli teneri come leghe di rame, acciaio dolce, leghe di alluminio, ecc., viene utilizzata una sfera di acciaio del diametro di 1/16 di pollice accoppiata con un carico di prova di 100Kgf e la durezza è rappresentata come B sulla scala.

Per il test di metalli più duri, viene utilizzato un penetratore con punta di diamante che viene inclinato di 120 gradi e viene applicato un carico di prova di 150Kgf e la durezza è espressa come C sulla scala Rockwell.

Le scale B e C sono anche conosciute come scale comuni secondo il metodo Rockwell.

Una lettura di durezza Rockwell avrà il valore di durezza seguito dall'HR (Hardness Rockwell) e dalla lettera di scala. Quindi, una lettura di 60 HRB significa che il campione ha una lettura di durezza di 60 sulla scala B.

Fattori che influenzano la selezione delle scale Rockwell

La prima considerazione per i test Rockwell è identificare la scala corretta per i test. Esistono diversi tipi di materiali che richiedono diverse scale Rockwell per le prove di durezza.

Come già discusso, le scale B e C sono le più comuni nel metodo Rockwell e coprono la maggior parte dei diversi tipi di provini.

Tuttavia, ci sono molte altre scale oltre alle scale B e C e dovrebbero essere utilizzate a seconda del tipo di materiale da testare.Tester di durezza Vickers a basso carico con display digitale a torretta automatica touch screen

Anche il tipo di penetratore da utilizzare è una considerazione importante per i test di durezza Rockwell.

Prima di iniziare il processo di prova di durezza, in caso di dubbi sulla scelta della scala Rockwell appropriata, è necessario analizzare in dettaglio i seguenti fattori che influenzano la selezione della scala:

tipo di materiale

Se la scala di durezza specifica non è disponibile, è necessario identificare il tipo di materiale da testare e confrontarlo con tabelle diverse che elencano le scale più consigliate per il test di quel particolare materiale.

Tali tabelle sono generalmente basate su informazioni di test empirici e dati storici.

In genere, l'opzione migliore è utilizzare il carico più pesante che il materiale del campione può sopportare.

È così poiché il rientro più grande praticato sulla superficie del provino fornirà la massima integrità e sarà meno influenzato dalle condizioni della superficie di prova.

 

È importante notare che la conoscenza del materiale da testare gioca un ruolo fondamentale nella scelta della scala ideale, ma non è l'unico criterio per farlo e ci sono altri fattori in gioco che aiutano a decidere la scala migliore.

Spessore materiale

Anche lo spessore del materiale influenza la scala da utilizzare. Una forza o un carico eccessivo per lo spessore del materiale sarà influenzato dall'incudine di supporto.Tester di durezza Rockwell di superficie del display digitale elettrico 20 ~ 100HRB

Come regola generale, il materiale da testare dovrebbe essere almeno 10 volte la profondità della rientranza praticata utilizzando un penetratore diamantato e almeno 15 volte la profondità della rientranza quando si utilizza un penetratore a sfera d'acciaio.

Se necessario, è possibile calcolare la profondità dell'indentazione per confermare che questi requisiti sono stati soddisfatti. Inoltre, nessuna deformazione dovrebbe essere evidente sulla superficie di supporto del materiale del campione.

Supporto

Il supporto è un fattore chiave nei test di durezza Rockwell. La superficie del campione non deve essere deviata o mossa durante il test.

Un leggero movimento di 0,001 pollici del campione può portare a una differenza di 10 punti Rockwell nelle letture finali. L'incudine deve essere selezionata in modo che corrisponda alla geometria del provino e fornisca un supporto completo per mantenerla sicura durante le prove di durezza.

La spalla di appoggio e la superficie su cui è posizionato il provino devono essere parallele tra loro. È assolutamente fondamentale che l'incudine assicuri la perpendicolarità del campione al penetratore.

Perpendicolarità

Per ottenere risultati di prova di durezza accurati e affidabili, è molto importante che la superficie del provino sia presentata perpendicolarmente al penetratore e che la superficie del provino non si muova o deflette affatto.

Si stima che un angolo di inclinazione di 1 grado tra la superficie del provino e il penetratore possa causare un errore di durezza di 5%.

Per garantire letture accurate e accettabili, l'angolo di inclinazione non deve mai essere superiore a 2 gradi in nessuna condizione.

La perpendicolarità del penetratore alla superficie del provino è anche influenzata dall'incudine di supporto, dalle superfici contrapposte del materiale, dai componenti meccanici del tester, ecc.

Letture della spaziatura dei rientri

Per ottenere valori di prova di durezza affidabili, la distanza tra le tacche e dal bordo del materiale deve essere mantenuta correttamente. Tester di durezza Brinell con display digitale a lettura diretta

Ciò aiuta a prevenire che eventuali rientri adiacenti o bordi lavorati influiscano sulle letture di prova.

 

La distanza dal centro di ogni dentellatura dovrebbe essere almeno tre volte il diametro dell'impronta.

La distanza dal centro della rientranza al bordo del provino deve essere almeno 2,5 volte il diametro della rientranza.

Test cilindrici e fattori di correzione

Le superfici cilindriche del campione mostreranno un valore di durezza inferiore rispetto alle superfici piane a causa della curvatura.

Una superficie cilindrica sarà caratterizzata da una riduzione dell'appoggio laterale, il che significa che il penetratore la penetrerà maggiormente rispetto ad una superficie piana del provino.

Ciò fornisce risultati di durezza inferiori per le superfici dei campioni cilindrici.

Se il diametro della superficie cilindrica da testare è inferiore a 1 pollice, è necessario tenere conto dei fattori di correzione e aggiungerli ai risultati del test finale per garantire valori di prova di durezza affidabili e accurati.

La maggior parte dei durometri digitali Rockwell aggiungerà automaticamente questo fattore di correzione ai risultati del test finale.

Finitura superficiale

La superficie del campione da testare deve essere priva di imperfezioni.

Per ottenere i migliori risultati, la superficie di prova deve essere liscia e pulita. Quando il carico di prova diventa più leggero, la superficie del provino gioca un ruolo importante nelle prove di durezza.

In tali condizioni in cui il carico di prova è di circa 15Kgf, la superficie del provino deve essere liscia per risultati di prova affidabili.[ux_featured_products products=”” columns=”4″ ]

 

È necessario prestare la dovuta attenzione prima di lavorare su una superficie e rifinirla prima del test per evitare la possibilità di causare una condizione di incrudimento del provino.

Anche la pulizia del materiale del provino da testare, i penetratori, le incudini di supporto e qualsiasi altra superficie di contatto diventano fattori importanti per ottenere risultati accurati dei test di durezza.

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