Prova di durezza: cos’è e a cosa serve?

La prova di durezza è un’analisi fondamentale nell’ambito dell’ingegneria dei materiali, particolarmente importante per le aziende come Rossi Tre che operano nei settori dei trattamenti termici e dei trattamenti superficiali dei metalli. Questo processo mira a determinare la capacità di un materiale di resistere alla deformazione plastica o alla penetrazione sotto carichi applicati.

Cosa si intende con durezza?

In ambito metallurgico, la durezza si riferisce alla resistenza di un materiale alla deformazione plastica, alla penetrazione o all’abrasione. È una proprietà fisica fondamentale che riflette la capacità di un materiale di sopportare carichi senza subire danni permanenti. La durezza è influenzata da diversi fattori, tra cui la struttura cristallina del materiale, la presenza di impurità, il processo di lavorazione e i trattamenti termici o superficiali applicati.

Misurare la durezza di un materiale è essenziale per valutarne la resistenza e le prestazioni in varie condizioni di carico e ambiente operativo. Le informazioni ottenute dalle prove di durezza sono utilizzate per selezionare i materiali più adatti per specifiche applicazioni, per controllare la qualità dei prodotti durante la produzione e per monitorare l’efficacia dei trattamenti termici e superficiali.

Come si misura la durezza di un materiale?

Esistono diversi metodi per misurare la durezza materiali, ciascuno adatto a specifiche applicazioni e tipi di materiale: 

  1. Prove di durezza Brinell: La prova di durezza Brinell coinvolge l’utilizzo di una sfera di acciaio o metallo duro come indentatore, che viene premuto contro la superficie del materiale sotto un carico specifico. La durezza viene misurata in base alla dimensione dell’impronta lasciata dall’indentatore.
  2. Prove di durezza Rockwell: Questa tecnica prevede l’utilizzo di un indentatore a punta di diamante o sferico, applicando un carico preliminare seguito da un carico maggiore. La profondità di penetrazione dell’indentatore è misurata come indicazione di durezza.
  3. Prove di durezza Vickers: Simile alla prova Brinell, ma utilizza un indentatore a piramide quadrata con un angolo di 136 gradi. La durezza viene misurata in base all’area dell’impronta lasciata dall’indentatore. Indicata anche per la prova di microdurezza.
  4. Prove di durezza Knoop: Questa tecnica è simile alla prova Vickers ma utilizza un indentatore a piramide romboidale con un angolo di 172,5 gradi. È particolarmente adatto per materiali sottili o delicati. Come la prova Vickers è utilizzata per effettuare prove di microdurezza.

Ogni metodo ha le proprie scale di durezza e condizioni di test specifiche, ma tutti forniscono informazioni indispensabili sulla resistenza dei materiali alla deformazione. La scelta del metodo dipende dalla natura del materiale, dalla sua forma e dalle specifiche dell’applicazione.

Qual è la prova durezza più diffusa?

Tra i vari metodi di misura durezza materiali, la prova di durezza più diffusa e comunemente utilizzata nell’industria metallurgica è la prova di durezza metalli Rockwell. Questo metodo offre diversi vantaggi che ne hanno consolidato la popolarità nel settore:

  1. Rapida esecuzione: È relativamente veloce da eseguire, richiedendo solitamente solo pochi secondi per ottenere una lettura.
  2. Ampia gamma di materiali: È adatta per molteplici materiali metallici, compresi acciai, leghe di alluminio, metalli non ferrosi e altri materiali trattati termicamente.
  3. Facilità di utilizzo: Il metodo Rockwell è meno soggetto agli errori umani rispetto ad altri metodi, in quanto richiede una minore preparazione del campione e una minor dipendenza dall’operatore per ottenere risultati accurati.
  4. Scala di durezza adattabile: Esistono diverse scale di durezza Rockwell, ciascuna adatta a materiali con caratteristiche specifiche. Questo consente una valutazione più precisa della durezza in base alle esigenze dell’applicazione.

Inoltre, la prova di durezza Rockwell fornisce risultati leggibili direttamente su uno strumento di misura, rendendola particolarmente conveniente per il controllo qualità durante la produzione e per il monitoraggio delle proprietà dei materiali nel tempo.

Come migliorare la durezza dei metalli? Ricottura, Normalizzazione, tempra

Per modificare la durezza dei metalli, Rossi Tre si avvale di tre importanti trattamenti termici: ricottura, normalizzazione e tempra. Ognuno di questi processi è progettato per influenzare le proprietà del materiale in modo specifico, consentendo un controllo accurato della sua durezza e delle sue caratteristiche meccaniche.

Ricottura

La ricottura è un trattamento termico che prevede il riscaldamento del metallo a temperature elevate, seguito da un raffreddamento lento controllato. Questo processo favorisce la riduzione della durezza del materiale, permettendo la ricristallizzazione dei grani metallici e la ridistribuzione delle tensioni interne. La ricottura è particolarmente utile per migliorare la lavorabilità del metallo, rendendolo più duttile e meno suscettibile alla rottura durante operazioni di deformazione plastica come la laminazione o la forgiatura.

Normalizzazione

La normalizzazione è un trattamento termico simile alla ricottura, ma con un processo di raffreddamento più rapido. Durante la normalizzazione, il metallo viene riscaldato ad una temperatura superiore al suo punto di ricristallizzazione e successivamente raffreddato all’aria. Questo processo promuove la formazione di una struttura granulare più uniforme e fine nel materiale, migliorandone la durezza e la resistenza. La normalizzazione è particolarmente efficace nel migliorare le proprietà meccaniche del metallo, come la resilienza e la tenacità.

Tempra

La tempra è un trattamento termico che mira ad aumentare la durezza e la resistenza del metallo. Questo processo prevede il riscaldamento del metallo a temperature elevate, seguito da un raffreddamento rapido in acqua o olio. La rapida estinzione del calore produce una struttura cristallina martensitica nel metallo, che è più dura e resistente rispetto alla sua forma originale. La tempra è ampiamente utilizzata per migliorare le prestazioni dei materiali soggetti a carichi elevati e usura, come gli utensili da taglio e le parti soggette a sollecitazioni dinamiche.

Utilizzando una combinazione mirata di ricottura, normalizzazione e tempra, Rossi Tre può adattare le proprietà dei metalli alle specifiche esigenze dei loro clienti, garantendo la massima qualità e prestazioni dei loro prodotti.

Prove di durezza: i durometri di Rossi Tre

Rossi Tre utilizza diverse tipologie di durometri per soddisfare le esigenze di prove durezza nei settori industriali.

  1. Durometro King Brinnel portatile: Questo durometro è ideale per effettuare misurazioni di durezza Brinell su campioni di dimensioni ridotte o in posizioni difficili da raggiungere. La sua portabilità lo rende adatto per l’uso in diversi ambienti di lavoro, consentendo misurazioni precise e affidabili ovunque sia necessario.
  2. Durometro 10/3000: Questo durometro offre una soluzione versatile per la misurazione della durezza Rockwell su molti materiali metallici. Con la sua capacità di eseguire misurazioni su una varietà di superfici e forme, il durometro 10/3000 è una scelta affidabile per applicazioni industriali che richiedono una valutazione accurata della durezza dei materiali.
  3. Durometro Semiautomatico EasyDur: Il durometro semiautomatico EasyDur è progettato per offrire un’esperienza di misurazione della durezza efficiente e user-friendly. Dotato di funzionalità semiautomatiche, questo strumento consente di ottenere risultati rapidi e precisi con un minimo sforzo operativo. È particolarmente adatto per applicazioni in cui è richiesta una grande quantità di misurazioni o dove è necessaria una facilità d’uso ottimale.

I durometri di Rossi Tre, sia quelli di tipo fisso che semifisso, sono progettati con elevati standard di qualità e precisione per garantire risultati affidabili e ripetibili. Questi strumenti rappresentano una componente essenziale nell’arsenale di strumenti dell’azienda per condurre prove di durezza accurate e soddisfare le esigenze e le aspettative dei clienti.