Selezione e ambito di applicazione del durometro

Il durometro è uno strumento per la misurazione della durezza dei metalli. La definizione di durezza fu proposta per la prima volta da Leo Muhl e indica la capacità di un materiale di opporsi alla penetrazione nella sua superficie da parte di un oggetto duro. Costituisce uno degli indicatori di prestazione più importanti dei materiali metallici. In generale, maggiore è la durezza, migliore è la resistenza all’usura.

In base a principi diversi, la misurazione della durezza si suddivide in: durometro Leeb, durometro Rockwell, durometro Brinell, durometro Shaw, durometro Shore, durometro Barcol, durometro micro, durometro Mohs, durometro Vickers, ecc.

Il durometro Brinell e il durometro Rockwell sono i più diffusi. È possibile eseguire la prova su acciaio e acciaio fuso, acciaio legato per utensili, acciaio inossidabile, ghisa grigia, ghisa sferoidale, leghe di alluminio fuse, leghe rame-zinco (ottone), leghe rame-stagno (bronzo), rame puro, acciaio forgiato, trattamenti termici, cementazione, strati induriti per tempra, rivestimenti superficiali, acciaio, metalli non ferrosi e componenti piccoli e sottili, gomma, plastica, wafer IC, gioielli, ecc.

Esistono diversi aspetti da considerare riguardo al durometro.

1. Il durometro stesso genera due tipi di errore: il primo è causato dalla deformazione e dal movimento delle sue parti; il secondo è causato dal superamento del parametro di durezza rispetto allo standard specificato. Per quanto riguarda il secondo errore, il durometro deve essere tarato con un blocco campione prima della misurazione. Il durometro Rockwell è considerato idoneo se la differenza di taratura rientra entro ±1, il valore stabile all’interno di tale differenza rientra entro ±2 e può essere fornito un valore di correzione. Quando la differenza esce dall’intervallo ±2, il durometro deve essere sottoposto a taratura e riparazione oppure sostituito con altri metodi di prova della durezza.

2. Il durometro ha diversi campi di applicazione e deve essere scelto in conformità alle normative. Ad esempio, quando la durezza è superiore a HRB100, va utilizzata la scala HRC per la misurazione; quando la durezza è inferiore a HRC20, va utilizzata la scala HRB per la misurazione. Infatti, superando il campo di misurazione specificato, l’accuratezza e la sensibilità del durometro risultano scarse, il valore di durezza ottenuto non è preciso e lo strumento non è adatto all’uso.

3. Durante la sostituzione del penetratore o della piastra di appoggio, prestare attenzione a pulire accuratamente la zona di contatto. Dopo la sostituzione, utilizzare un campione di acciaio con una determinata durezza per effettuare diverse prove finché i valori di durezza ottenuti in due prove consecutive non risultino identici. Lo scopo è garantire che il penetratore o la piastra di appoggio siano ben serrati e abbiano un contatto ottimale con la parte di contatto della macchina di prova, evitando così di compromettere l’accuratezza dei risultati.

4. Dopo aver regolato il durometro, prima di iniziare la misurazione della durezza, il primo punto di prova viene eseguito su un blocco di prova standard per escludere la possibilità che il contatto tra il campione e la piastra di appoggio non sia adeguato, causando una misurazione inaccurata. Una volta confermato che il durometro è nello stato normale di funzionamento, si procede alla prova formale del campione e si registra il valore di durezza misurato.

5. Se il campione lo consente, selezionare generalmente diverse zone per effettuare almeno tre misurazioni della durezza. La distanza tra i tre punti deve essere ≥3 mm e il valore medio dei tre risultati viene assunto come valore di durezza del campione.

6. Per campioni con forme complesse, utilizzare gli appositi supporti e procedere alla prova dopo aver fissato il campione. I campioni circolari vengono generalmente posizionati nelle scanalature a V per la misurazione.

7. Il durometro deve essere tarato secondo le normative. Il blocco di riferimento utilizzato per la taratura del durometro non può essere impiegato su entrambi i lati, poiché la durezza della superficie di riferimento e di quella posteriore potrebbe non essere uniforme. Generalmente è stabilito che il blocco di riferimento conservi la sua validità per un anno a partire dalla data della taratura.

i campi di applicazione dei vari durometri sono i seguenti:

Durometro Brinell: Utilizzato principalmente per la prova di durezza di acciaio forgiato e ghisa con struttura non uniforme, ed è inoltre adatto a metalli non ferrosi e acciaio dolce. La prova di durezza Brinell è idonea per l’ispezione di materie prime e semilavorati pRODOTTI . Il vantaggio consiste nel fatto che l’impronta è ampia, permettendo di evidenziare le prestazioni complessive del materiale e garantendo un’elevata precisione; lo svantaggio è che l’impronta è ampia e, di norma, non viene utilizzata per l’ispezione di prodotti finiti.

‌ Durometro Rockwell: Adatto per la prova di durezza di vari metalli ferrosi e non ferrosi, inclusi acciaio temprato, acciaio temprato e rinvenuto, acciaio rinvenuto, acciaio ricotto, acciaio con superficie indurita, materiali in carburo, materiali da metallurgia delle polveri, rivestimenti ottenuti per proiezione termica, ecc. Il vantaggio è rappresentato dall’ampia gamma di applicazioni ed è adatto alla prova di durezza di vari metalli ferrosi e non ferrosi; lo svantaggio è che l’impronta è piccola ed è quindi adatto a lamiere sottili, tubi a parete sottile, ecc.

‌ Durometro Rockwell superficiale: Adatto per la prova di durezza di lamiere sottili, cementazione, nitrurazione, strati induriti mediante trattamenti superficiali, acciai inossidabili e leghe di alluminio, ecc. ‌ Durezza Vickers: utilizzato per misurare componenti di piccole dimensioni, lamiere d'acciaio sottili, fogli metallici, wafer IC, fili, strati induriti sottili, strati galvanici, vetro, gioielli e ceramica. Il vantaggio è che l'indentazione è di piccole dimensioni, il che lo rende adatto alla prova di componenti di piccole dimensioni e materiali sottili; lo svantaggio è che l'operazione è relativamente complessa. Adatto per la prova di componenti di piccole dimensioni, lamiere d'acciaio sottili, fogli metallici e altri materiali.