I test di durezza vengono utilizzati per verificare la durezza di un materiale. La prova di durezza viene eseguita con l'aiuto di una macchina chiamata durometro. Sono disponibili molti tipi di durometri. Viene eseguito penetrando nel materiale da testare con un materiale più duro del materiale di campionamento. I test di durezza aiutano a decidere la resistenza di un materiale alle deformazioni. I test di durezza Brinell e Rockwell sono i test di durezza più comuni utilizzati.
Brinell vs durezza Rockwell
La differenza tra la durezza Brinell e Rockwell è che la durezza Brinell utilizza solo un tipo di penetratore, ma la durezza Rockwell utilizza due tipi di penetratore. La durata del rientro differisce anche nella durezza Brinell è di 30-60 secondi mentre nella durezza Rockwell è di 10-15 secondi. La durezza Rockwell è relativamente più facile della durezza Brinell.
La durezza Brinell è una delle scale con cui si misura il livello di durezza di un materiale. Lo strumento utilizzato in questo test è chiamato penetratore Brinell. Questa scala viene utilizzata per creare rientranze sul campione e quindi la rientranza misurata viene convertita in un valore utilizzando la scala di durezza Brinell.
La durezza Rockwell è anche una scala per misurare la durezza del materiale proprio come la durezza Brinell. Ha anche un penetratore Rockwell specifico. Questo penetratore è di una dimensione specifica e viene applicata una quantità specifica di forza al campione per formare una rientranza. Le misurazioni vengono quindi convertite in valori di durezza Rockwell.
Tabella di confronto tra durezza Brinell e Rockwell
| Parametri di confronto | Durezza Brinell | Durezza Rockwell |
| Precisione | Meno accurato | Molto accurato |
| penetratore | Sfera sferica in acciaio | Cono diamantato e sfera sferica in acciaio |
| Dimensione del penetratore | 10mm | <4mm |
| Durata | 30-60 secondi | 10-15 secondi |
| sensibilità | Sensibile a piccole imperfezioni sulla superficie del campione | Non molto sensibile alle imperfezioni |
| Inconveniente | Campioni molto duri non possono essere misurati | Il cono del penetratore può essere soggetto a rottura |
Che cos'è la durezza Brinell?
La macchina per durezza Brinell ha un penetratore di 10 mm di diametro. Il penetratore dovrebbe essere una sfera di acciaio temprato o una sfera di carbammide. Questa sfera sferica può essere utilizzata per esercitare un carico di circa 3000kg nel caso di un materiale più duro.
Tuttavia, questo carico può essere ridotto quando il materiale testato è più morbido per evitare un'ulteriore rientranza. La durezza Brinell viene solitamente utilizzata per determinare la durezza di materiali con strutture eterogenee. La superficie del campione deve essere preparata prima dell'indentazione. Dovrebbe essere piatto e perfetto. Eventuali imperfezioni possono portare all'errore.
Il durometro Brinell è maneggevole e portatile. Il diametro dell'incisione praticata con il tester viene misurato con l'ausilio di un semplice microscopio a bassa potenza. Il valore di durezza Brinell si ottiene dividendo il carico applicato per la superficie dell'impronta. Non ci devono essere vibrazioni durante la misurazione perché possono influenzare il valore e portare a errori.
Il durometro Brinell può essere applicato a tutti i tipi di materiale. Il carico applicato è elevato rispetto ad altri durometri. La dimensione del penetratore e il carico possono essere regolati di conseguenza. Poiché i tester Brinell utilizzano un penetratore sferico che esercita una pressione uniforme, c'è solo una piccola possibilità che si verifichi un errore.
Cos'è la durezza Rockwell?
Il metodo di durezza Rockwell è il metodo universale per le prove di durezza. Questo metodo non ha apparecchiature ottiche come un microscopio per misurare la rientranza. Ci sono due tipi di penetratori utilizzati in questo metodo. Uno è un cono di diamante e l'altro è una sfera d'acciaio. Il cono di diamante viene utilizzato su campioni molto duri che devono essere superiori a 785 N/mm² di durezza.
La sfera d'acciaio viene utilizzata per altri campioni più morbidi. Il diametro della sfera deve aumentare e il carico deve diminuire con il diminuire della durezza del materiale. I materiali plastici vengono testati con penetratori a sfera di diametro maggiore. Questo metodo ignora gli errori in quanto poco sensibile alle imperfezioni sul campione. Possono essere misurati anche campioni sferici, cilindrici o di forma conica. Ci vuole meno tempo e il valore viene generato automaticamente.
Ha una bassa capacità di carico di prova. Le leghe di alluminio, acciaio dolce e rame vengono normalmente testate utilizzando questo metodo. Tuttavia, per il materiale in acciaio non trattato oltre a questo metodo deve essere utilizzato anche il metodo Brinell.
Esistono tre tipi di metodi di durezza Rockwell. Sono Rockwell C, Rockwell 15N e Rockwell B. Il metodo Rockwell C utilizza il penetratore di diamante. Viene utilizzato per testare la durezza di dadi, bulloni, fibbie delle cinture di sicurezza, ecc. Rockwell B utilizza il penetratore sferico in acciaio. Il metodo Rockwell 15N esercita una bassa pressione sul campione.
Principali differenze tra la durezza Brinell e Rockwell
Conclusione
I test di durezza sono molto utili per determinare la durezza di un materiale. Solo conoscendo la durezza di un materiale, può essere trasformato in cose diverse. Le prove di durezza dovrebbero essere scelte in base al materiale da testare. I metodi Rockwell e Brinell possono essere utilizzati di conseguenza per misurare la durezza dei materiali considerando diverse proprietà del campione.
Questi test sono molto utili per la progettazione di parti metalliche e per la produzione di materiali plastici. Tuttavia, questi metodi presentano anche diversi inconvenienti come errori dovuti a superfici del campione appiattite in modo improprio, vibrazioni, ecc. La duttilità e la resistenza all'usura del materiale possono essere determinate con l'aiuto di prove di durezza. Poiché, la resistenza all'attrito, all'erosione e all'acqua sarà maggiore per le sostanze più dure. Questa proprietà di durezza aiuta a determinare se il particolare materiale è adatto o meno per il lavoro desiderato.
