Durezza HB, HV, HRC

La durezza è una misura della capacità di un materiale metallico di resistere alla pressione o all'incisione da parte di una forza esterna ed è uno degli indicatori più importanti delle proprietà meccaniche dei materiali metallici. La prova di durezza è uno dei metodi di prova più rapidi, economici e semplici per valutare le proprietà meccaniche dei metalli. La prova di durezza può riflettere le differenze nelle proprietà dei materiali metallici in diverse composizioni chimiche, strutture organizzative e condizioni del processo di trattamento termico, quindi è ampiamente utilizzata nell'ispezione delle proprietà dei metalli, nella supervisione della qualità del processo di trattamento termico e nello sviluppo di nuovi materiali.

Durezza Brinell

Si ottiene premendo una sfera di acciaio temprato o una sfera di carburo di diametro D nella superficie del materiale metallico da misurare con un carico P di una certa dimensione, mantenendolo per un certo periodo di tempo e quindi rimuovendo il carico. Il rapporto tra il carico P e l'area superficiale dell'indentatura F è il valore di durezza Brinell, indicato come HB. I valori di durezza Brinell sono generalmente espressi in chilogrammi di forza/mm² (N/mm²), ma in pratica sono anche comunemente usati come HBW o HBS.

1 metodo di misurazione

Condizioni di prova: il carico di prova e il diametro della sfera di acciaio di prova devono essere determinati in base alle effettive prestazioni del materiale. Il carico di prova comune e il diametro della sfera di acciaio hanno standard fissi per adattarsi al test di durezza di diversi materiali.

Processo di misurazione: il materiale da testare viene prima posizionato sul durometro, quindi viene eseguito il test di indentazione con il carico selezionato e la sfera di acciaio. Dopo averlo tenuto per un certo tempo, il carico viene rimosso e viene misurato il diametro dell'indentazione.

Calcolo della durezza: in base al diametro dell'impronta, il valore della durezza Brinell può essere calcolato mediante una formula o consultando una tabella.

2 Applicazione

Il durometro Brinell viene utilizzato principalmente per determinare la durezza di ghisa, acciaio, metalli non ferrosi, leghe tenere e altri materiali.

È ampiamente utilizzato nella metallurgia, nella forgiatura, nell'energia elettrica, nei macchinari petroliferi, nei veicoli ferroviari, nelle automobili, nelle attrezzature militari, nei laboratori, nelle università e nella ricerca scientifica.

3 il metodo di espressione

Simbolo di durezza Brinell con HBS o HBW. HBS indica che l'indentatore è una sfera di acciaio temprato, utilizzata per la determinazione del valore di durezza Brinell di 450 al di sotto del materiale; HBW indica che l'indentatore è in carburo cementato, utilizzato per la determinazione del valore di durezza Brinell di 650 al di sotto del materiale.

Espressione: il numero prima di HBS o HBW è il valore di durezza, seguito da numeri per indicare le condizioni di prova, tra cui il diametro della sfera dell'indentatore, il carico di prova e il tempo di mantenimento del carico di prova (10~15s non contrassegnati). Ad esempio, 170HBS10/1000/30 indica che il valore di durezza Brinell di 170 misurato con una sfera di acciaio di 10mm di diametro, mantenuta per 30s sotto un carico di prova di 9807 N (1000 kg.).

Durezza Vickers

La durezza Vickers, espressa dal simbolo HV, è quella britannica Smith (Robert L. Smith) e Sedland (George E. Sandland) proposta nel 1921 dalla società Vickers (Vickers Ltd). Utilizza un angolo di superficie relativo di 136 gradi tra il penetratore conico prismatico positivo in diamante, nelle disposizioni del carico F sotto l'azione della pressione nella superficie del campione di prova, mantiene un certo periodo di tempo dopo lo scarico, misura la lunghezza diagonale dell'indentatura d, quindi calcola l'area superficiale dell'indentatura e infine esce dall'indentatura della pressione media sull'area superficiale della durezza del valore Vickers del metallo.

1 Metodo di misurazione

Nella misurazione effettiva, non è necessario eseguire calcoli complessi, ma in base alla lunghezza diagonale misurata del valore d dell'impronta, controllare direttamente la tabella per ottenere il valore di durezza misurato.

Il durometro Vickers comunemente utilizzato ha un intervallo di carico compreso tra 49,03 e 980,7 N, adatto per pezzi di grandi dimensioni e per la determinazione della durezza degli strati superficiali più profondi.

Per determinare la durezza di un pezzo sottile, di una superficie di un utensile o di uno strato di placcatura, è possibile utilizzare una durezza Vickers a basso carico, con un carico di prova di 1,961 ~ 49,03 N.

La durezza micro Vickers è adatta all'analisi microscopica.

2 Rappresentanza

Valore di durezza Vickers del formato standard per la segnalazione xHVy, dove x rappresenta il valore di durezza Vickers, y rappresenta la misurazione del valore di carico utilizzato (unità: kg forza). Ad esempio, 185HV5 valore di durezza di 185, la misurazione del valore di carico utilizzato per 5 kg forza.

3 Campo di applicazione

Il durometro Vickers ha un'ampia gamma di applicazioni, può misurare quasi tutti i materiali metallici utilizzati nell'industria, da materiali molto morbidi a materiali molto duri. Inoltre, può anche essere utilizzato per prove di durezza di materiali ceramici, plastiche e gomma, materiali di cartone e così via.

4 Requisiti del campione

La superficie del campione deve essere liscia e piana, priva di pellicola ossidata, detriti e olio.

In generale, il parametro di rugosità superficiale del campione di durezza Vickers Ra non è maggiore di {{0}}.40μm, il campione di durezza Vickers a piccolo carico non è maggiore di 0,20μm, il campione di durezza micro Vickers non è maggiore di 0,10μm.

Durezza Rockwell

La durezza Rockwell è un indice per determinare il valore di durezza in base alla profondità di deformazione plastica dell'indentatura. Utilizza le condizioni specificate dell'indentatore (cono di diamante, sfera di acciaio o sfera di carburo di tungsteno) premuto sulla superficie del campione in due fasi e misura la profondità di indentatura residua h per rappresentare la durezza.

1 metodo di misura penetratore e forza di prova

Prova di durezza Rockwell utilizzando tre tipi di penetratori (cono di diamante e due diametri di sfera d'acciaio) e tre tipi di forza di prova (60 kg, 100 kg, 150 kg). Queste combinazioni corrispondono alla durezza Rockwell di nove scale, vale a dire HRA, HRB, HRC, HRD, HRE, HRF, HRG, HRH, HRK. La prova di durezza Rockwell superficiale utilizza due penetratori e tre forze di prova più piccole (15 kg, 30 kg, 45 kg), corrispondenti a sei scale.

2 Calcolo del valore di durezza

Il valore di durezza Rockwell si calcola con la seguente formula: N-costante (per scale diverse, N vale 100 o 130); h-profondità di indentazione residua, mm; S-costante (per durezza Rockwell, S=0.002mm; per durezza Rockwell superficiale, S=0.001mm).

3 Caratteristiche

Vantaggi: il test di durezza Rockwell è semplice e rapido, l'indentazione è piccola, la determinazione avviene in un ampio intervallo, applicabile alla maggior parte dei materiali metallici.

Svantaggi: scarsa rappresentatività, ripetibilità dei dati non buona, non applicabile all'organizzazione di materiali irregolari o sottili e strato di indurimento superficiale.

4 Applicazione

Il test di durezza Rockwell è comunemente utilizzato per materiali con elevata durezza, come acciaio da tempra, ghisa, ecc.

Le tre scale comunemente utilizzate sono HRA, HRB e HRC, adatte a materiali di diversa durezza.

Selezione delle scale di durezza

HRA: Utilizzato per materiali con durezza più elevata, come lamiere d'acciaio, metallo duro, con carico di 60 kg e penetratore conico diamantato.

HRB: Utilizzato per materiali con durezza inferiore, come acciaio dolce, metalli non ferrosi, acciaio ricotto, ecc., con carico di 100 kg e sfera in acciaio temprato di 1,5875 mm di diametro.

HRC: per materiali con durezza più elevata, come acciaio da tempra, ghisa, ecc., utilizzando un carico di 150 kg e un penetratore conico diamantato.

Selezionando la combinazione appropriata di penetratore e forza di prova, il test di durezza Rockwell può fornire valori di durezza accurati, fornendo una base importante per la selezione dei materiali e il controllo di qualità.