La durezza del metallo è una proprietà che determina la resistenza di un materiale all’usura superficiale, all’abrasione e alla rientranza. È anche legato alla duttilità del materiale, che è la capacità di deformarsi plasticamente senza rompersi. La durezza è un fattore importante per molte applicazioni, come utensili da taglio, cuscinetti, armature e gioielli. # Come misurare e confrontare la durezza delle leghe metalliche
Esistono diversi metodi e scale per misurare e confrontare la durezza delle leghe metalliche, a seconda del tipo di materiale, della forma del campione e dello scopo del test. Alcuni dei metodi più comuni sono:
– **Durezza al graffio**: questo metodo consiste nel graffiare la superficie di un materiale con un altro materiale di durezza nota, come un diamante o un minerale. La durezza del materiale viene quindi classificata secondo la scala Mohs della durezza minerale, che va da 1 (talco) a 10 (diamante). Questo metodo è semplice e qualitativo, ma non è molto accurato o affidabile.
– **Durezza dell’indentazione**: questo metodo comporta l’applicazione di un carico specifico a un penetratore specifico (come una sfera d’acciaio o una piramide diamantata) sulla superficie di un materiale per un tempo specifico. La durezza del materiale viene quindi calcolata in base alla dimensione o alla profondità della rientranza lasciata sulla superficie. Esistono diversi tipi di test di durezza dell’indentazione, come ad esempio:
Come misurare e confrontare la durezza delle leghe metalliche
– **Durezza Brinell**: questo test utilizza una sfera d’acciaio di 10 mm di diametro e un carico di 3000 kg per 10 secondi. Il numero di durezza Brinell (BHN) viene quindi calcolato dalla seguente formula: BHN = 2P / (πD(D – √(D² – d²))), dove P è il carico applicato in chilogrammi, D è il diametro della sfera in millimetri e d è il diametro della rientranza in millimetri.
– **Durezza Rockwell**: questo test utilizza penetratori diversi (come una sfera d’acciaio o un cono diamantato) e carichi diversi (come 60, 100 o 150 kg) a seconda della bilancia utilizzata. Il numero di durezza Rockwell (HR) viene quindi calcolato dalla seguente formula: HR = E – e, dove E è una costante che dipende dalla scala utilizzata ed e è la profondità di penetrazione in millimetri.
– **Durezza Vickers**: questo test utilizza una piramide diamantata con un angolo di 136 gradi e un carico da 1 a 120 kg per 10-15 secondi. Il numero di durezza Vickers (HV) viene quindi calcolato dalla seguente formula: HV = 1.8544P / d², dove P è il carico applicato in chilogrammi e d è la lunghezza diagonale dell’impronta in millimetri.
– **Durezza di rimbalzo**: questo metodo consiste nel far cadere un piccolo martello con una punta dura da un’altezza specifica sulla superficie di un materiale. La durezza del materiale viene quindi determinata misurando l’altezza di rimbalzo o la velocità del martello. Esistono diversi tipi di test di durezza di rimbalzo, come ad esempio:
Come misurare e confrontare la durezza delle leghe metalliche
– **Durezza Shore**: questo test utilizza un penetratore in acciaio caricato a molla con punta emisferica e misura la profondità di penetrazione nel materiale. Il numero di durezza Shore (HS) viene quindi calcolato dalla seguente formula: HS = (100 – d) / 0,01, dove d è la profondità di penetrazione in millimetri.
– **Durezza Leeb**: questo test utilizza un corpo d’urto con una sfera di carburo di tungsteno e ne misura la velocità prima e dopo l’impatto con il materiale. Il numero di durezza Leeb (HL) viene quindi calcolato dalla seguente formula: HL = (VB / VA) x 1000, dove VB è la velocità di rimbalzo in metri al secondo e VA è la velocità di impatto in metri al secondo.
Come misurare e confrontare la durezza delle leghe metalliche
Ogni metodo e scala ha i suoi vantaggi e svantaggi, come accuratezza, precisione, ripetibilità, sensibilità, velocità, costo e applicabilità. Pertanto, è importante scegliere il metodo e la scala appropriati per ogni situazione e confrontarli utilizzando tabelle o formule di conversione quando necessario.