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giovedì 14 aprile 2016

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 
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 …. 





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