Corso prove di durezza di Ivo Capodieci. Introduzione.

Corso Teorico Pratico sulle Prove di durezza dei metalli.

Organizzato da:

Ivo Capodieci

Relatore:

Ivo Capodieci
capodieci.ivo@gmail.com

http://capodieciivo.blogspot.com

INTRODUZIONE   la durezza negli anni: (the hardness in the years)

1640	Barba	Valutazione della durezza delle pietre preziose con una lima
1722	Réaumur	Misurazione della durezza dell'acciaio da graffi con vari minerali, con due prismi triangolari dello stesso materiale messi trasversalmente e premuti sul materiale
1801	Hauy	Creazione di un nuovo sistema di durezza con 4 gradi di durezza
1820	Mohs	Creazione di una nuova scala di durezza con 10 gradi di durezza
1874	Uchatius	Misurazione della durezza di bronzo con uno scalpello che cade da un'altezza di 25 cm (prova di durezza dinamica)
1900	Brinell	Sviluppo della prova di pressione a sfera eponimo
1905 Circa	Martens	Svilppo del principio di indentazione di misura simultanea della forza di prova e la profondità di indentazione
1907	Shore	Metodo a rimbalzo per gli acciai
1920	Rockwell	Prova di durezza con precarico e misurazione della profondità
1925	Smith e Sandland	Sviluppo della prova di durezza Vickers

La scala di Mohs:

Materiale	N°	CARATTERISTICHE
Diamante	10	Materiali duri non rigabili   con punta di acciaio
Corindone	9
Topazio	8
Quarzo	7
Ortoclasio	6	Materiali semi duri rigabili con una  punta di acciaio
Epatite	5
Fluorite	4
Calcite	3
Gesso	2	Materiali teneri rigabili con l’unghia
Talco	1

Cosa è la durezza e come viene definita:

La durezza H (Hardness) può essere definita come resistenza alla:

• Deformazione elasto - plastica (concetto fisico);
• Scalfittura (concetto mineralogico);
• Resistenza che la superficie di un materiale oppone alla sua penetrazione (concetto tecnologico).

Prove statiche, che si basano  sulla
misura dell'impronta lasciata sulla superficie di prova da un penetratore adeguatamente caricato, appartengono a questa classe le misure di durezza

I test secondo i metodi  Brinell, Vickers e Knoop.

O dalla misura della profondità (dept) di penetrazione
Appartengono a questa classe le misure di durezza

I test secondo i metodi  Rockwell , Shore e  Martens

Suddivisione delle durezze in base alla forza applicata (dove 1 =9,801N)

•   Macro durezze  F > 30 
•   Piccola durezza F 2 a 30   
•   Micro durezza   F < 2                            

  

• Esistono anche altre prove, per esempio a rimbalzo, Shore,di rigatura (scratch test), Prove di smorzamento, pendolo di Herbert, Prove di taglio, Prove d‘abrasione, Prove di rigatura, e la scala di Mohs.
  
  
  Le prove 

Rockwell, Brinell e Vickers, knoop,  Shore per materie plastiche.
Sono misure di profondità di penetrazione

Le Norme Internazionali inerenti alle prove di durezza 

ISO 2639    Vickers, (Eht CHD /Rht coltre bianca)

ISO 4498    Sinterizzati
ISO 4545    Knoop

ISO 6506    Brinell

ISO 6507    Vickers
ISO 6508    Rockwell

ISO 14577  Martens hardness
ISO 16859  Leeb Hardness 

ISO 18265  Hardness conversion table

ISO 17025  Standard calibrations

ASTM E10 Brinell,
ASTM E18 Rockwell,

(ASTM E92 Vickers),
ASTM E384 Knoop,
ASTM E384 Vickers,
ASTM E448 Shore, ASTM E2546

ASTM A956 Leeb   (Equotip)

DIN 50156    Leeb   (Equotip)

DIN 50190 Eht, CHD /Rht, coltre bianca
DIN 59159 Metodo UCI da ASTM 1038 (Ultrasuoni)
DIN 50157 ASTM 724

L'albero della durezza dalla normativa al test di durezza 

• Livello Internazionale    Controlli Internazionali ← Definizioni Internazionali
                                                   ↓                    
• Livello Nazionale             Durometri Campione      ←      Taratura Diretta
                                                       ↓
• Livello Laboratorio   Campioni di riferimento → Durometri per la   ←Taratura
                                         durezza primari                       taratura                 diretta
                                                                       ↓ 
• Livello Utilizzatore   Campioni di riferimento    →   Durometri   ←  Taratura
                                         di durezza______________  industriali           diretta
                                                                         ↓
                                                           Misura di durezza
     

NORME E DOCUMENTI DI RIFERIMENTO PER LE ATTIVITÀ DI ACCREDITAMENTO DEI LABORATORI DI PROVA (DL/DS)
UNI CEI EN ISO/IEC 17025:2005	Requisiti generali per la competenza dei  laboratori di prova e di taratura
UNI EN ISO 9001:2008	Sistemi di gestione per la qualità. Requisiti
UNI CEI EN ISO/IEC 17000:2005	Valutazione della conformità – Vocabolario e principi generali
UNI CEI EN 45020:2007	Normazione ed attività connesse - Vocabolario generale
UNI 4546:1984	Misure e misurazioni - Termini e definizioni fondamentali
UNI CEI ENV 13005:2000	Guida allʼ espressione dellʼ incertezza di misura
UNI EN ISO 9000:2005	Sistemi di gestione per la qualità. Fondamenti e vocabolario
UNI EN ISO 10012:2004	Sistemi di gestione della misurazione -  Requisiti per i processi e le apparecchiature di misurazione
UNI CEI EN ISO/IEC 17043:2010	Valutazione della conformità -  Requisiti generali per prove valutative inter laboratorio
UNI CEI 70099:2008	Vocabolario Internazionale di Metrologia -  Concetti fondamentali e generali e termini  correlati (VIM)
ISO Guide 34:2009	General requirements for the competence of  reference material producers

Cosa provoca l'incertezza della misura

Incertezza di misura provocata dalla somma degli errori provocati da:

1. Entità della forza di prova
2. Misuratore/i della dimensione o della profondità dell'impronta
3. Geometria del penetratore
4. Velocità applicazione carico
5. Tempo applicazione carico
6. Temperatura di prova
7. Rugosità del materiale
8. Deformazione della macchina.
   
   Se si deve analizzare la curva di penetrazione dal punto di partenza (ZERO)
9. Curva di interpolazione
10. Misura assoluta del punto di contatto.
    
    Inoltre si possono attuare due processi di prova
11. Intervalli di forza costanti
12. Intervalli di profondità costanti 

Classificazione degli strumenti di misura 

I durometri possono essere:

• Durometri manuali o motorizzati

• Durometri analogici o digitali

• Durometri a pesi o a celle di carico

• A proiezione impronta

• A lettura con oculare graduato

• A lettura con oculare digitale

• A lettura con telecamera

• Durometri portatili, Leeb Equotip,

• UCI (Ultrasuoni),  Brinell ….