Tolleranze di Ripetibilità e misura ISO 6506 Brinell, ISO 6507 Vickers, ISO 6508 Rockwel.#referencehardnessblock

Le tolleranze ammesse da ISO per le prove di durezza 

I simboli e il calcolo

              H₁+H₂+H₃+H₄+H₅

H̅ =—————————   (  media )

                    5

r = H ₅ - H₁       ( Ripetibilità)

_{E =  H̅ - Hc}               ( Errore )

                         H̅ -Hc


E_rel = 100x————
  errore relativo al valore di durezza in %

                            Hc

             d5 -d1
r_rel = 100x————     ripetibilità espressa in  %

                     d̅   

Prove Brinell 6506 -2015 (NUOVE TOLLERANZE )

Per prove Brinell D^{30                   (acciai e Ghisa)} 

Errori e ripetibilità della macchina ammessi per D30
Durezza campione di riferimento CRM	Ripetitività permessa dalla macchina di prova rrel    In %	Errore ammesso per la macchina di prova Erel in % su H
≧250	3	± 3,0
250< HBW ≦450	2,5	± 2,5
> 450	2	± 2,0

Per prove Brinell     D¹⁰    D⁵       D^{2,5  (leghe leggere)}

range di durezza	0,102xF/D =10	0,102xF/D = 5	0,102x F/D = 2,5	Ripetivita alla macchina di prova permessa  rrel  %	errore permesso alla macchina di prova in % Erel
	durezza   HBW	durezza   HBW	durezza   HBW
1	<100	<70	< 70	3,0%	± 3,0
2	da 100 a 200	da 70 a 100	N/A	3,0%	± 3,0
3	>200	>100	N/A	3,0%	± 3,0

Per prove Vickers 6507-

Ripetibilità richiesta alla macchina di prova
Durezza del campione di riferimento CRM	Ripetibiltà della macchina di prova  max
	rrel %			r HVb
	da HV 5 a  HV 100	da  HV 0,2  a HV 5	< HV 02	da HV 5 a HV 100		da HV 02 a HV 5
				Durezza del campione	HV	Durezza campione	HV
≦225 HV	3,0	6,0	9,0	100 200	6 12	100 200	12 24
> 225 HV	2,0	4,0	5,0	250 350 600 750	10 14 24 30	250 350 600 750	20 28 48 60

Errore massimo permesso in Erel per le macchine di prova
HV	50	100	150	200	250	300	350	400	450	500	600	700	800	900	1000	1500
HV 0,01
HV 0,015	10
HV 0,02	8
HV 0,025	8	10
HV 0,05	6	8	9	10
HV 0,1	5	6	7	8	8	9	10	10	11
HV 02		4		6		8		9		10	11	11	12	12
HV 03		4		5		6		7		8	9	10	10	11	11
HV 05		3		5		5		6		6	7	7	8	8	9	11
HV 1		3		4		4		4		5	5	5	6	6	6	8
HV 2		3		3		3		4		4	4	4	4	5	5	6
HV 3		3		3		3		3		3	4	4	4	4	4	5
HV 5		3		3		3		3		3	3	3	3	3	4	4
HV 10		3		3		3		3		3	2	3	3	3	3	3
HV 20		3		3		3		3		3	2	3	3	3	3	3
HV 30		3		3		2		2		2	2	2	2	2	2	2
HV 50		3		3		2		2		2	2	2	2	2	2	2
HV100				3		2		2		2	2	2	2	2	2	2

Per le prove Rockwell ISO 6508 

Scale Rckwell	Intervalli di durezza dei campioni           di controllo	Errori acetati per singola scala	Ripetibilità ammissibile della macchina di prova
A	da 20 a  ≤75 da >75 a ≤ 88	± 2    HRA ± 1,5 HRA	≤ 0,02(100- H̅) oppure 0,8 HRA
B	da 20 a ≤ 45 >45 a ≤ 50 >80 a ≤ 100	± 4  HRB ± 3  HRB ± 2  HRB	≤ 0,04(130- H̅) oppure 1,2 HRB
C	da 20 a  ≤ 70	± 1,5 HRC	≤ 0,002(100- H̅) oppure 0,8 HRAC
D	da 40 a  ≤70 da >70 a ≤ 77	± 2    HRD ± 1,5 HRD	≤ 0,002(100- H̅) oppure 0,8 HRD
E	da 70 a  ≤90 da >90 a ≤100	± 2.5    HRD ± 2      HRD	≤ 0,04(130- H̅) oppure 1,2 HRE
F	da 60 a  ≤90 da >90 a ≤100	± 3  HRF ± 2  HRF	≤ 0,04(130- H̅) oppure 1,2 HRF
G	da 30 a ≤ 50 >50 a ≤ 75 >75 a ≤ 94	± 6   HRG ± 4,5HRB ± 3  HRB	≤ 0,04(130- H̅) oppure 1,2 HRG
H	da >80  a ≤100	± 3  HRH ± 2  HRH	≤ 0,04(130- H̅) oppure 1,2 HRH
K	da 40 a ≤ 60 >60 a ≤ 80 >80 a ≤ 100	± 4  HRK ± 3  HRK ± 2  HRK	≤ 0,04(130- H̅) oppure 1,2 HRK
N		± 2  HRN	≤ 0,04(100- H̅) oppure 1,2 HRN
T		± 3  HRT	≤ 0,06(100- H̅) oppure 2,4 HRT

Esempio pratico per prove 

Rockwell Brinell e Vickers 

Valore di durezza misurato
	HRC	HV	HB
valore campione	45,2	436	234
1 prova	45,3	436	231
2 prova	45,6	432	233
3 prova	45,2	430	231
4 prova	45,7	438	234
5 prova	45,6	432	233
media	45,5	433,6	232,4
r	0,50	8,00	3,00
Max	45,7	438	234
Min	45,2	430	231
e	0,3	2,4	1,6
E rel  %	0,62	0,55	0,68

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I miei campioni 
certificati

Hardness test block

#elenco normative prove di durezza.Normative Rockwell, Brinell, Wickers EN UNI ISO e ASTM

	EN UNI ISO	ASTM
Brinell	6506-1-2  2019	E10 - 2020
Vickers	6507 -1-2  2018	E348 - 2020
Rockwell	6508 1-2  2015	E18 -2020

Le date di pubblicazione sono quelle messe dopo il numero della normativa.

Che differenza vi è tra le norme ASTM e le Norme EN ISO?

Ormai le normative si sono  molto ravvicinate, non discordano poi così tanto.

Per le Rockwell ASTM E18 mantiene la tolleranza entro 1/2 punto. Rockwell (C) ma solo nel campo specifico di utilizzo, se debbo controllare una durezza di circa 60 HRC tra i 58HRC e i 63 HRC il mio durometro non deve scostarsi di più di mezzo punto dal campione che utilizzo per il suo controllo, se il mio campione è di HRC60,5 debbo rimanere entro i 60HRC e i 61HRC. anche le belle di conversione sono leggermente differenti.

Per le Rockwell EN ISO 6508 rimane la tolleranza di 1,5 HRC tra il minimo e il massimo misurato, cioè da tre campioni di valore maggiore di 60 maggiore di 35 e minore di 30 e con uno scostamento non superiore a 0,8 HRC tra 5 prove fatte sullo stesso campione di durezza.

Per le Vickers ASTM E348 cambiano leggermente i parametri di tolleranza, e la verifica del diamante, va verificata che la dimensione delle due semi diagonali di impronta e che esse siano  identiche e non si discostino di oltre il 2%.

Per le Brinell ASTM E10  cambia e precisa se per la misura si utilizza una telecamera, se si questa deve rispettare precisi parametri rispetto allo schermo utilizzato e l'obiettivo in uso.

Forse la grande novità è questa per le prove di durezza Rockwell

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Come affrontare al meglio una prova di durezza Vickers Rockwell Brinell

Come si deve eseguire con sicurezza del risultato di una prova di durezza secondo i metodi 

(HR) Rockwell,    EN ISO DIN 6508-1-2  ASTM E18
(HB) Brinell         EN ISO DIN 6506-1-2  ASTM E10

(VH) Vickers       EN ISO DIN 6507-1-2  ASTM E348

Prima di fare una prova di durezza cosa debbo sapere?

Macchina di prova (durometro)

Per essere sicuri del perfetto funzionamento del Durometro dobbiamo verificare che:

I Durometro sia su di un piano stabile e senza vibrazioni e a livella.

Il supporto di appoggio deve essere conforme al pezzo da controllare, 

• Se il pezzo è pian-parallelo in supporto piano, 
• Se particolarmente lavorato ma pian-parallelo, per es. un anello elastico, il supporto deve essere rialzato puntiforme rettificato in piano.
• Se cilindrico un supporto a “V” in grado di mantenere il diametro del pezzo in prova ed avere  possibilmente uno scarico centrale.
• Se non è pian parallelo a cuneo, il supporto deve farlo diventare per esempio i supporti  montato su di una base sferica per poter così essere regolato e bloccato rendendo  reso pian parallelo all’asse di penetrazione.
• No Olio o grasso. Il supporto di prova, il penetratole, la vite di sostegno non debbono essere ingrassate o oliate.
• Tempi di Prova. 
• Vanno rispettati i tempi di prova e regolati, la velocità di carico e il tempo o i tempi di fermo carico.
• Va rispettato il carico prescritto, la sua velocità di applicazione (circa 2mms), e il 
• Tempo di fermo carico, (10 sec per la prova HV). (15 sec per la prova HB), mentre per le Rockwell, HR  A B C D F G  e NT, la prova è suddivisa in:
• Pre carico  (F0)                                      1-2 sec, 
• Fermo pre-carico                                  1-2 sec.
• Carico aggiuntivo  (F2)                          2-4 sec.
• fermo carico                                          2-4 sec. 
• Ritorno pre carico (F0)                          1-2 sec. 
• Lettura valore penetrazione = misura   1-2 sec.
• Il penetratole deve essere quello richiesto dal test, deve essere pulito e non danneggiato, se è a sfera le sfere debbono essere in metallo duro.

Il campione in prova 

Il campione deve essere:

HR HB HV

• Preparato accuratamente per  la prova, il suo grado rugosità deve essere accurato 3-5 RA per le Rockwell , lucido o semi-opaco per le prove Vickers.e Brinell.

HB

• Per tutte le prove Brinell il campione deve essere piano.

HV e HR

• Se il campione è cilindrico concavo, convesso o sferico per le prove Brinell non è controllabile, mentre per le prove Rockwell e Vickers deve essere fatta la correzione della misura ottenuta secondo le tabelle per le prove Rockwell o il calcolo per le prove Vickers.

HB HV HR 

• Il campione in prova, non deve essere oliato.

Ambiente di lavoro

• L’ambiente di lavoro pulito e illuminato
• Lontano e non da macchine o lavorazioni che provochino urti o vibrazioni al durometro.

Risultati di prova. 

• Il risultato di prova deve sempre essere confortato da un numero sufficiente di prove, in genere 3 prove per per peszzo e 3 pezzi da provare.
• Se non è possibile effettuare tre prove su di un campione o tre campioni differenti queste regole elementari vanno rispettate ancor più rigorosamente
• Se si effettuano tre prove sullo stesso campione si debbono rispettare le distanze di prova
  che sono rispettivamente
• Distanze per prove HR.
  3 mm dal bordo e 3 millimetri tra una prova e l’altra.
• Distanze per prove HV
  3 volte la dimensione della diagonale dal bordo campione e 2,5 volte la diagonale tra una impronta e l’altra.
• Distanze per prove HB
  3 volte la diagonale per la distanza dal bordo e 2,5 Volte tra un impronta e l’altra.
• Lo spessore minimo del campione o della superficie indurita.
  deve essere sempre superiore a 10 volte la profondità dell’impronta. 

Schema distanze minime pra bordo prova e distanza tra impronta e impronta 

Distanze Rockwell

Distanze Vickers (vale anche per le prove Brinell)

Profonditi di influenza prove di durezza Rockwell 

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Conversione di misura prove di durezza Vickers, Rockwell, Brinell,Resistenza a trazione

Prove di durezza materiale a disposizione a richiesta. 

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Se richiedete posso inviare per e-mail: 

        Tabelle di conversione delle durezze. 

                            ISO/EN  o ASTM

1.  da: Rockwell a Vickers.  
2.  da: Brinell a Rockwell.
3.  da: Vickers a Rockwell
4.  da:Vickers a Rockwell a Brinell.
5.  da: Resistenza a durezza Brinell

        Calcolo incertezza di misura per prove di durezza.

1. Calcolo incertezza per prove  Rockwell. 
2. Calcolo incertezza per prove  Vickers.
3. Calcolo incertezza per prove  Brinell.

        Correzione durezza su superfici cilindriche o sferiche.

1. Correzione per prove di durezza Vickers. 
2. Correzione per prove di durezza Rockwell.

        Spessori minimi di prova durezza per:

1. Brinell.          ISO DIN EN 6506-2
2. Rockwell.      ISO DIN EN 6508-2
3. Vickers.         ISO DIN EN 6507-2

        Tolleranze di prova ammesse.

1. Tolleranze per prove di durezza Vickers. 
2. Tolleranze per prove di durezza Rockwell
3. Tolleranze per prove di durezza Brinell. 

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#Durometro rotto! come faccio a #riparare il mio #verificatore di durezza? Errori sintomatici dei #durometri

 Tipicità delle anomalie.

• Nei durometri Manuali
• Nei durometri Analogici
• nei durometri  Digitali
• mei durometri Automatici
• nei durometri  a Pesi
• nei durometri  a Cella di carico.

Schema pe tipo di durometro possibili sei differenti tipologie.

NB i durometri a cella di carico sono tutti motorizzati e digitali.

Per iniziare Parliamo dei vecchi #durometri a #pesi

Questi verificatori di durezza, ancora costruiti e venduti, possono essere manipolati male e quindi avere delle anomalie di funzionamento dovute solo ed esclusivamente a distrazione o mancanza di istruzione, formazione del  personale. 

I principali e comuni malfunzionamenti e rotture.

1. Penetratore non corretto, 
   Il penetratore utilizzato non è quello prescritto dalla prova........
   Sostituire il penetratore
2. Pernetratore Rotto Appiattito o Scheggiato.
   in caso di diamante generalmente, se scheggiato da valori scostanti molto diversi e discordanti e generalmente più alti o continuamente incrementati.
   Sostituire il penetratore
   Se appiattito, tipico per le sfere anche se ora in metallo duro,  i valori di durezza che si riscontrano sono sempre sempre più alti.
3. Carico non corretto, il carico selezionato è differente dalla prova che sto eseguendo.
   tenete presente che se invece di Fare una Rockwell C (10-150), applico un carico da 100 il valore (URD) sarà invece di 60 70, se il carico impostato è di 60 (HRA) il valore invece di 60 sarà 80.
   Selezionare il carico corretto per il tipo di prova.
4. Applicando Il pre-carico si sente molta resistenza e l carico finale non si applica
   La leva per la applicazione del carico non è libera, è in posizione di carico, alzare , o abbassare la leva per togliere  il  carico.
   Sbloccare tramite la leva il carico
5. Il comparatore non si muove, o si muove male a scatti non ritorna
   Muovere manualmente senza alcun carico l'asta del comparatore e vedere de si muove e ritorna in posizione al suo rilascio.
   PULIRE IL COMPARATORE
6. Velocità di carico irregolare. a strappi, urti, troppo lenta, troppo veloce.
   Verificare la messa in bolla del durometro.
   Verificare che i carichi siano nella corretta posizione di riposo .
   Regolare il deflusso dell'olio dell'ammortizzatore dei pesi.
7. Il campione in prova si muove ad applicazione del carico.
   Sostituire il supporto porta campioni con uno adatto ad effettuare un test con il piano del campione in prova, perfettamente ortogonale all'asse di penetrazione..
8. I risultati sono sempre più alti o più bassi.
   Questi eventi possono succedere dopo la sostituzione del diamante o della sfera,
   Va ri-calibrato lo strumento, normalmente agendo sulla leva di rinvio al comparatore. (allungando la leva per diminuire il valore di durezza, accorciando la leva per aumentare la durezza.
   Chiedere ad un tecnico o l'intervento per la nuova calibrazione.
   Nei durometri digitali normalmente vi è una funzione per la taratura.
9. La leva del pre-carico è troppo bassa
   La corsa del braccio della  leva di carico, quella che porta a contatto i pesi, è normalmente 0,6mm (come i tre giri del comparatore) con un gioco superiore di altri 2 giri 0,4mm
   Quindi 0,6 mm ( 3 volte la scala di misura) + 0,4 mm  (2 volte la scala di misura) questa è la corsa che serve ad applicare il pre carico senza bloccare il braccio di leva e permettere di effettuare una misura precisa.
   Con una cella di carico va controllato che questa sia conforme al momento di aver applicato il pre carico 10. il valore 10kg deve arrivare appena prima 0,1mm e mantenersi per una corsa di almeno altri  0,1mm
   Regolare il braccio di leva, ci sono diversi modi per ogni tipo di durometro, in quelli più performanti esiste all'interno del porta penetratore una vite a brugola che consente di  regolare la corsa del penetratore. con le celle di carico fare attenzione alla posizione iniziale di prova, molte volte una distanza. troppo lontana o troppo vicina , influisce sulla prova stessa, la regolazione standard è quella data dalla cappa di protezione del penetratore  quella in dotazione ai durometri 
10. Il carico selezionato e errato, entro  il 2% del valore nominale carico 3-10, 1% .  
    Succede che nei vecchi durometri, i quali venivano controllati con anelli dinamometrici, che la differenza del carico applicato sia elevata sia in acceso che in difetto, (aumentando il carico il valore di durezza diminuisce , diminuendo il carico il valore di durezza aumenta)
    Verificare con una cella di carico elettronica i valori, facendo attenzione che essi sino verificati in tre differenti posizioni, su di un campione morbido, un campione medio e uno duro, ogni test deve essere ripetuto 3 volte, questo perché nei durometri a pesi cambiando la corsa del braccio porta pese varia anche la leva quindi essendo in pratica una una stadera varia anche il carico.
    Modificare e portare i carichi entro le tolleranze.
    Correggere i pesi, oppure ricalibrare la cella di carico.
11. Valori a volte discordanti o slittamento della vite porta supporto.
    La vite è sporca o unta,
    Pulire la vite con carta o stracci morbidi, se diventa rumorosa utilizzare una goccia di olio molto fine, io utilizzo l'olio Singer.
    Pulire la vite di innalzamento.

Gli interventi in COLORE debbono essere fatti da un tecnico.

Per i durometri digitali a cella di carico ci vuole un tecnico che abbia anche le chiavi di accesso alla programmazione elettronica.

Durezza Vickers spessori minimi controllabili

A secondo della prova Vickers, dal carico utilizzato, al valore di durezza lo spessore minimo che deve avere il campione o lo spessore minimo di indurimento

Qui sotto una tabella riassuntiva.

esempio:

Se richiedo un indurimento superficiale, pezzo nitrurato con di durezza di 700HVe un indurimento efficace di 0,1mm.

La prova vickers corretta è la massima possibile da effettuare , per convenzione "normalmente"si opta per una prova usuale concordata per esempio.

Tempra Efficace piccoli particolari minuteria

Vittoria Vickers  HV03 o HV1 

Nitrurazione morbida, alberi, organi , cam...

Vickers  HV5  HV10

Nella tabella sotto riportata avete nella colonna di sinistra la scala Vickers nella prima riga il valore Vickers HV. Se richiedo una durezza 

700HV spessore minimo di un decimo.

700 HV sono 60,1 HRC o 90,2 HR15N

con spessore minimo di 0,1, (un decimo).

Solo con una prova Vickers HV2 sono sicuro di essere nel limite a 0,09mm perché con una HV3 sfonderei la coltre indurita e otterrei sicuramente

una durezza inferiore.

Questo metodo è anche il più semplice per verificare in effetti lo spessore di indurimento 

efficace senza dove distruggere il campione.

Se non avete un durometro

Vickers con carichi da 3 5 10 30 Potete utilizzare un durometro Rockwell Superficiale con i suoi carichi da 15 30 45 SuperRockwell 

Con una durezza HR15N  che ha come carichi,

Pre carico 3, carico finale 15, dovremmo ottenere 

90, 2 HR15N con questa prova siamo sicuri che la coltre indurita è di almeno 0,1 mm. 

Formula dato che 1 punto HR15N=0,001 mm. 

100-90,2 = 9,8 micron

Sappiamo che la penetrazione è pari a 10 volte quella misurata , quindi otteniamo.

9,8x10 = 98 micron = 0,098 mm 

con una 30N sarebbe 77,6 HRN30 e il valore di penetrazione 0,226 quindi sfonderebbe.

1 colonna Carico Vickers.
 la prima riga  la durezza del campione,
nelle colonne centrali 
lo spessore minimo espresso in mm.

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