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PROVA DI DUREZZA

PROVA DI DUREZZA. Prova di durezza Brinell Considerazioni teoriche Scelta del carico e della sfera Condotta della prova Condizioni di validità prova Designazione Vantaggi e Svantaggi Prova di durezza Vickers Considerazioni teoriche Condotta della prova

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PROVA DI DUREZZA

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Presentation Transcript

  1. PROVA DI DUREZZA • Prova di durezzaBrinell • Considerazioniteoriche • Scelta del carico e dellasfera • Condottadellaprova • Condizioni di validitàprova • Designazione • Vantaggi e Svantaggi • Prova di durezza Vickers • Considerazioniteoriche • Condottadellaprova • Condizioni di validitàprova • Designazione • Vantaggi e Svantaggi • Prova di durezza Rockwell • Considerazioniteoriche • Condottadellaprova • Condizioni di validitàprova • Designazione • Vantaggi e Svantaggi • Determinazionesperimentaledelladurezzadeimateriali • Risultato e considerazinedelle prove sui diversimaterialipresi in esame Comparazione BRINNEL ROCKWELL VICKERS Considerazioni BRINNEL ROCKWELL VICKERS

  2. PROVA DI DUREZZA • La prova di durezza misura la resistenza di un materiale a lasciarsi scalfire o penetrare da un corpo più duro. • La durezza viene misurata dalla dimensione, della lunghezza media o dalla profondità ,di un’impronta realizzata da un penetratore su cui agisce un carico prefissato. • La durezza è una proprietà meccanica dei materiali. Questa prova è, quasi sempre, una prova non distruttiva; talvolta però l’impronta lasciata dal penetratore rende l’oggetto inutilizzabile. • La durezza dipende dalla struttura cristallina del materiale e dalla sua elasticità. • Si possonodistinguere due tipi di prova: Macrodurezza ------ caricoapplicato> 10N Microdurezza ------ caricoapplicato< 10N

  3. Prova Brinell considerazioni teoriche • La prova di durezza Brinell consiste nel far penetrare una sfera di materiale duro, di diametro D, sulla superficie del provino in esame con un carico F per un prestabilito intervallo di tempo T. • Si definisce durezza Brinnell HB il rapporto tra il valore di caricoFe l’area A dell’impronta lasciata dalla sfera (penetratore) sulla superficie del materiale, misurata dopo aver tolto il carico. • dove: • F = forzaapplicataespressa in N • D = dellasferain mm • d = dell’impronta in mm • 0,102 rappresentailsolitofattore di conversione1 N = 0,102 Kgf. • HB=2∙0,102xF/π∙D∙(D-)

  4. Prova Brinell scelta del carico e della sfera Kdipendedal materiale Legge di similitudinemeccanica D sisceglie in base allospessore ( è consigliata la sfera da 10 mm) 0,102 rappresentailsolitofattore di conversione 1 N = 0,102 Kgf. Tabella riferita a Materiali ferrosi

  5. Prova Brinell condotta della prova Quadrante Kgf Fase 1: taraturadellamacchina(S.P.V.) attraversoprovino con durezza HB definita Fase2: applicazione del caricoFmedianteunalevaazionatamanualmente in un tempo di 2-10 s e mantenimento di 10-15 s e successive rilascio del caricoF Pompa a mano Pesi ocularegraduatodecimale Fase3: misurazionedell’impronta d attraverso un proettore per profile o un ocularegraduatodecimale Penetratore a sfera Fase 4: verifichiamol’attendiblilitàdellaprovaattraverso le codizioni di validità. Incudine Fase5: calcolodelladurrezza . Volantino avite girevole DUROMERTO S.P. V.

  6. Prova Brinell condizione di validità prova • Il caricoF applicatogradualmente • Duratadi applicazione Falmeno10-15s, e mantenutacostante. • Il rapportotradiametroddell’impronta e Dsfera d/D= 0,25 - 0.5 • Distanzatracentroimpronta e bordodel pezzo l > 2,5 d • Distanzatracentrodi dueimpronteb b > 4 d • Profonditàdell’impronteh < • Superficieliscia e piana

  7. Prova Brinell designazione • La durezza Brinell è indicata con il termine HBS (se sfera di acciaio) o HBW (se carburo di tungsteno) seguito da numeri che rappresentano il diametro del penetratore (in mm), la forza applicata (in kgf) e la durata di applicazione della forza (in s). Esempio 600 HBW 1/30/20 • ValoredelladurezzaBrinell (kgf/mm2, ma non siindica) • HBW SimbolodelladurezzaBrinell 1/ Diametrodellasfera in mm • Forzaapplicata (294.2 N≈30 kgf) /20Tempo di permanenza (20 s) – se non indicatosiintende 10-15 s.

  8. Prova Brinell Vantaggie e Svantaggi Vantaggi Svantaggi Restrizione del range di applicazionefino ad un massimo di 650 HBW. Limitazionequalorasidebbanotestareprovinipiccoli e con ridottospessore. Tempo di provarelativamentelungo a causadellamisura del diametrodell’impronta. Danneggiamento delprovino a causadellagrandeimpronta. Dipendenzadeirisultatidall’operatore,attraversomisurazionimanuali • Idoneo per testarematerialidisomogene (improntagrande). • Adatto per effettuare test sugrandisemilavorati (forgiati, laminati, ecc.). • Test semplice, robusto e caratterizzato da un ridottocosto del penetratore. • Correlazionetra la durezzaBrinell e la resistenza a trazione esempio: Rm=0,35·HB per acciai HB<430 Rm (carico di rottura)

  9. Prova Vickers considerazioni teoriche • La prova Vickers consiste • nel far penetrare nel materiale un penetratore di diamante a forma di piramide a base quadrata al quale viene applicata una forza Fe • nel misurare la lunghezza della diagonale d dell’impronta permanente lasciata sul pezzo dopo aver tolto il penetratore. • La durezza Vickers HV è data dalla relazione seguente: dove: • F = forzaapplicataespressa in N • d= diagonaledell’impronta in mm HV=0.1891xF/d2

  10. Prova Vickers considerazioni teoriche • Il penetratore ha la forma di unapiramideretta a base quadrata; l’angolotra le facceoppostedellapiramide è di 136°±0,5°: esattamentel’angolo di penetrazioneidealedelladurezzaBrinell. Per questomotivoivaloridelladurezza HV coincidono con quellidella HB fino a valori per HB = 350 , oltrequestadurezzasi ha la deformazionedellasferamentrenella HV siprocedesenzaproblemi.

  11. Prova Vickers condotta della prova Fase 1: taraturadellamacchina (durometro Galileo) attraversoprovino con durezzadefinita Quadrante Leva applicazione carico Fase2: scelta del caricocompresa ta 49 e 980 N (5 e 100 kgf) per gliacciai 30 kgfcaricoF Fase3: applicazione del caricoFmedianteunaleva, in un tempo di 2-10 s mantenimento di 10-15 s e successive rilascio del caricoF Piramide Base Quadrata Fase3: misurazionedelladiagonaledell’impronta d attraverso un microscopiocollegatounoschermo Commutatore di carichi Fase 4: verifichiamol’attendiblilitàdellaprovaattraverso le codizioni di validità. Volantino avite girevole Fase5: calcolodelladurrezza . DUROMERTO GALILEO

  12. Prova Vickers condizione di validità prova • Il caricoF applicatogradualmente • Duratadi applicazionealmeno10-15s, e mantenutacostante. • Spessoreminimo del pezzo S, maggiore 1.5 la diagonaleddell’impronta S >= 1,5 d • Distanzatracentroimpronta e bordodel pezzo l > 2,5 d • Distanzatracentrodi due impronteb b > 2,5 d

  13. Prova Vickers designazione • La durezza Vickers è indicata con iltermine HV seguito da numericherappresentanola forzaapplicata (in kgf) e la durata di applicazionedellaforza (in s). Esempio • 350 HV 10/20 • 350 ValoredelladurezzaVickers (kgf/mm2, ma non siindica) • HV SimbolodelladurezzaVickers • 10 Forzaapplicata(89,1 N≈10 kgf) /20 Tempo di permanenza (20 s) – se non indicatosiintende 10-15 s.

  14. Prova Vickers Vantaggi e Svantaggi Vantaggi Svantaggi Richiesta una preparazione accurata della superficie da testare. Tempi di prova relativamente lunghi per la necessità di misurare la lunghezza delle diagonali. Soggetto il penetratore in diamante al danneggiamento. Dipendenza dei risultati dall’operatore. • Non esiste valore della durezza che impedisca l’uso della prova Vickers . • Possibilità di testare componenti piccoli e sottili. • ha un campo di applicazione illimitato sia per la durezza che per lo spessore del pezzo da provare senza la necessità di cambiare il penetratore, con la sola modifica del carico di prova; • il numero di durezza Vickers è praticamente indipendente dal carico di prova applicato ed è in ogni caso equivalente al numero Brinell ottenuto nelle condizioni di prova ideale (d/D=0,375).

  15. Prova Rockwell considerazioni teoriche • La provadi durezzaRockwell consistenel far penetrare , in due momentisuccessivi , nellasuperfice del pezzoin esame un penetratore di tipounificato , misurarecosì l 'accrescimentorimanente e dellaprofonditàdell'impronta. Penetratore Cono di diamantre HRC si misura materiali duri HB>200 Penetratore Sfera acciaio temprato HRB si misura materiali teneri HB<200 HRC=100-℮ ℮profondità residua dell’impronta HRB=130-℮ ℮profondità residua dell’impronta

  16. Prova Rockwell condotta della prova Fase 1: taraturadellamacchina (durometro Galileo) attraversoprovino con durezzadefinita Fase2: scelta del caricoattraversoilcommutatore 100 kgf (Ft) per HRB e 150 kgf (Ft) per HBC Fase 3: Posizionamento del provino verso ilpenetratoreeseguendounapressionemediante la ghierafino a chel’indice del display non indicasse 0, eseguendocosì un precarico di 98N (). Fase3: applicazione del caricoaddizionale mediante unaleva, mantenimento di 30 s e successive rilascio del carico Fase5: lettura del valore HRC o HRB. DUROMERTO GALILEO

  17. Prova Rockwell condizione di validità prova • Il caricoF applicatogradualmente • Duratadi applicazionealmeno10-15s, e mantenutacostante. • Spessoreminimo del pezzo S maggiore 8 volte dell’acrescimentorimanentee S >= 8 e • Distanzatracentroimpronta e bordodel pezzol l > 5 d • Distanzatracentrodi due impronteb b > 4 d

  18. Prova Rockwell designazione • La durezza Rockwell è indicata con le lettereseguite da unaletteracheindica la scala (HRB , HRC) Esempio 60 RHC • 60 Valoredelladurezza • HC SimbolodelladurezzaRockwell C

  19. Prova Rockwell Vantaggi e Svantaggi Vantaggi Svantaggi Poco indicato per testare materiali induriti superficialmente Penetratore di diamante HRC soggetto a adanneggiamento. • Duratadellaprovarelativamentebreve, in quantoilvaloredelladurezza è direttamentevisualizzatodopoil test. • Sicura esente da errori derivanti da errate misurazioni o da errate interpretazioni delle formule • Possibilità di sondare la durezza di materiali teneri HB<200 con una scala che va da20 a 100 HRB • Possibilità di sondare la durezza di materiali relativamente duri HB<200 con una scala che va da 20 a 70 HRB

  20. COMPARAZIONE BRINNEL – ROCKWELL – VICKERS

  21. 0,24<d<0,6 h< S= 1,5 x d Mat.<200 HB Mat. >200 HB

  22. CONSIDERAZIONI BRINNEL – ROCKWELL – VICKERS

  23. Determinazionesperimentaledelladurezza Sonostatipresi in sesame I seguentimateriali: 1] Alluminio(non classificato); 2] Ottone(non classificato); 3] AcciaioUNI C15; 4] AcciaioUNI C45; 5] Ghisa UNI G30; 6] Acciaiosuperrapido. Sonostatisvolti x ognuno le prove di durezzaBrinellVichersRockell Seconco le norme UNI e verificandotutte le condizioni di validitàimposte dale prove.

  24. Determinazionesperimentaledelladurezza RISULTATI DELLE PROVE

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