Ivo Capodieci e la nuova ISO EN 16859 Novembre 2015 Prova durezza Leeb (Equotip) Affiancata alla norma ASTM A 956 Note e commenti

  ISO EN  UNI  16859  novembre 2015 

  ASTM A 956

comunemente conosciuta come Equotip.

Principio delle prova 

IL PRINCIPIO DI FUNZIONAMENTO DI MISURA DELL’ EQUOTIP E’, DAL PUNTO DI VISTA FISICO, UNA SEMPLICE PROVA DINAMICA DI DUREZZA.

UN CORPO DI BATTUTA CON UNA PUNTA IN METALLO DURO, O IN DIAMANTE, OPPURE IN CERAMICA,  E’ SPINTO CON FORZA ELASTICA CONTRO LA SUPERFICIE DELL’OGGETTO DA ANALIZZARE.

L’impatto provoca una leggera deformazione della superficie dell’oggetto, che comporta una perdita di energia cinetica. 

Tale perdita di energia è calcolata misurando la velocità di impatto e quella del rimbalzo ad una distanza precisa dalla superficie.

Il magnete permanente nel corpo di battuta genera una tensione indotta nella sonda del percussore.

La tensione del segnale è proporzionale alla velocità del corpo di battuta. 

Il sistema elettronico dell’apparecchio elabora questo segnale trasponendolo in un valore di durezza che può essere visualizzato e memorizzato.

Le unità di battuta

I corpi di battuta utilizzabili sono quelle in tabella con le rispettive proprietà fisico dinamiche.

	Unita	Designazione	Da(DC)	S	E	DL	D+15	C	G
EA	mj	Energia cinetica di impatto	11,5	11,4	11,5	11,95	11,2	3,0	90,0
VR	m/s	Velocitä impatto	2,05	2,05	2,05	1,82	1,7	1,4	3
VA	m/s	Velocitä rimbalzo	0,615 1,824 s	0,81 1,886	0,621 1,886	1,1092 1,729	0,561 1,513	0,49 1,344	0,9 2,25
	mm	Distanza bobina	2,00	2,00	2,00	2,00	2,00	2,00	2,00
M	g	Massa di battuta	5,45	5,40	5,45	7,25	7,25	3,10	20,0
R	mm	raggio sfera battuta	1,5	1,5	1,5	1,39	1,5	1,5	2,5
		Materiale sfera	WC-CoC	Cd	PCDe	WC-CoC	WC-CoC	WC-CoC	WC-CoC
HL		Durezza Leeb	HLD	HLS	HLE	HLDL	HLD+15	HLC	HLG
		Campo applicazione	300- 890	400- 920	300- 920	560 950	330 890	350 960	300 751
			Tipi di sonde . c Cobalto, d Ceramica, e Diamante

Questi corpi di battuta per essere utilizzati a dovere richiedono queste
caratteristiche dell'oggetto da collaudare:

Corpo di impatto	Massa minima senza supporto	Massa minima con supporto rigido	Minimo spessore senza accoppiamento	Minimo spessore con accoppiamento	Preparazione superficiale Ra in micron
D,DL,D+15;S,E	5	2	25	3	2,0
G	15	5	70	10	7,0
C	1,5	0,5	10	1	0,4
Temperatura del pezzo da 10 a 35° C   temperatura di controllo strumento 23°C +/- 5°C
Per prove a 45° o 90° 135° e 180°  va calcolata, se lo strumento non lo effettua in automatico una correzione al valore letto

E possono essere utilizzate in questi specifici campi di durezza :

Range dei  campioni di durezza da utilizzare per la taratura dello strumento rispetto al corpo di battuta
Corpo di impatto	durezza Leeb da controllare
D, D+15	< 500 500 a 700 >700
DL, S	<700 700 a 850 >750
C, E	<600 600 a 750 >750
G	<450 450 a 600 >600

Per ogni sonda la tolleranza ammessa per ogni parametro fisico,
previa calibrazione, è:

	Unita	Designazione	Da(DC)	S	E	DL	D+15	C	G
EA	mj	Energia cinetica di impatto	11,5 ±1	11,4 ±1	11,5 ±1	11,95 ±1	11,2 ±1	3 ±1	90,0
VR	m/s	Velocitä impatto	2,05	2,05	2,05	1,82	1,7	1,4	3
VA	m/s	Velocitä rimbalzo	0,615 1,824 s	0,81 1,886	0,621 1,886	1,1092 1,729	0,561 1,513	0,49 1,344	0,9 2,25
		entro	±1 VA
	mm	Distanza bobina	2,00	2,00	2,00	2,00	2,00	2,00	3,00
M	g	Massa di battuta	5,45	5,40	5,45	7,25	7,25	3,10	20,0
			±0,1	±0,1	±0,1	±0,1	±0,1	±0,05	±0,3
R	mm	raggio sfera battuta	1,5	1,5	1,5	1,39	1,5	1,5	2,5
			±0,005 mm di R
		Materiale sfera	WC-CoC	Cd	PCDe	WC-CoC	WC-CoC	WC-CoC	WC-CoC
	Durezza richiesta HV ±100HV		1600	1600	4500	1600	1600	1600	1600
HL		Durezza Leeb	HLD	HLS	HLE	HLDL	HLD+15	HLC	HLG
dx	mm	protrusione minima di superficie sferica penetratore rispetto al porta         penetratore	0,3	0,3	0,3	0,3	0,3	0,3	0,6
		Composizione chimica selle stere	Tipi di sonde . c Cobalto, d Ceramica, e Diamante policristallino

Per arrivare al raggiungimento di queste precisioni richieste:

Tipo di corpo battuta	Durezza Leeb del campione di riferimento	coefficiente di variazione dello strumento V%	massimo errore permesso Erel
D,D+15	<500	2,5%	±4%
DL,S	<700
C,E	<600
G	<450
D,D+15	da 500 a 700	2,0%	±3%
DL,S	da 700 a 850
C,E	da 600 a 750
G	da 450 a 600
D,D+15	>700	1,5%	±2%
DL,S	>850
C,E	>750
G	>600

Calcolo della incertezza di misura metodo indiretto
Il quadratico medio delle incertezze 

uCRM      Campione di durezza utilizzato la sua incertezza certificata
uH            Incertezza riscontrata misurando il campione
u ms         Incertezza data dalla risoluzione dello strumento (Leeb indicati)

esempio di rapporto di calibrazione
Campione di durezza  u/CRM                                 767 +/- 5,5 HLD

Incertezza campione riferimento   u/H                           5,5 HLD 

Risoluzione il Leeb dello strumento  u/ms                       1 HLD

Numero prova	durezza Leeb riscontrata HLD
1	764 min
2	770
3	768
4	768
5	765
6	770
7	766
8	767
9	772 max
10	771
media H	768,1
Standard Devianza	2,6

Quindi sommando tutte le incertezze e moltiplicandole per il fattore K2 ,
sommando a questo lo scostamento ottenuto dalle prove sul campione otteniamo:

Componenti di incertezza					contribuzione
Tipo	Valore stimato	Incertezza	Distribuzione	coefficiente	Incertezza
u CRM	767	2,75(5,5/2)	normale	1,0	2,75
u  H	0	0,87	normale	1,0	0,87
u ms	0	0,29	rettangolare	1,0	0,29
u CRM-D	0	0	triangolare	1	0
Incertezza Combinata					2,9
Incertezza espansa UHTM	K=2				5,8
Durezza riscontrata	Incertezza espansa	errore riscontrato	Massimo errore
HLD media	UHTM	E  HLD	incertezza di misura HLD
768,1	5,8	1,1	6,9

capodieci.ivo@gmail.com