PROVA DI DUREZZA VICKERS

tecnologia meccanica

PROVA DI DUREZZA VICKERS

Per l'esecuzione della prova facciamo riferimento alla norma UNI EN ISO 6507/1

Principio di prova:

Viene fatto penetrare nella superficie di un provetta un penetratore di diamante, avente la forma di una piramide retta a base quadrata con un angolo preciso al vertice tra le facce opposte.

Una volta effettuata questa operazione andiamo a misurare le diagonali dell'impronta lasciata sulla superficie dopo la rimozione del carico, da cui ricaviamo la diagonale media da utilizzare nei calcoli successivi. La durezza Vickers è pr 727h74h oporzionale al quoziente ottenuto dividendo il carico di prova per l'area dell'impronta a facce inclinate, la quale, si suppone, corrisponda ad una piramide retta a base quadrata avente lo stesso angolo al vertice del penetratore.

Geometria del penetratore:

Simboli e designazioni:

F = carico di prova [N]

a = 136° = angolo al centro

 media delle diagonali [mm]

HV = durezza Vickers

La durezza Vickers viene indicata con il simbolo HV, preceduto dal valore della durezza e seguito dal valore del carico di prova F e successivamente dalla durata di applicazione del carico espressa in secondi qualora questo valore non sia compreso tra 10 e 15 s.

Es.: 640 HV 30 / 50

640 = valore di durezza rilevato

30 = carico applicato [N]

50 = tempo di applicazione del carico [s]

Se il valore della durata di applicazione del carico fosse 13 s la designazione sarebbe: 640 HV 30

Procedimento della prova:

La prova viene generalmente eseguita a temperatura ambiente cioè tra 10°C e 35°C, ma se la si volesse effettuare in ambiente controllato dovrebbe esserci una temperatura di 23 5 °C. Per i carichi da applicare bisogna fare riferimento al prospetto 3 della normativa.

Il tempo, a partire dall'applicazione iniziale del carico fino al raggiungimento del valore totale del carico di prova, deve essere compreso tra 2 e 8 s mentre il tempo di applicazione del carico di prova è compreso tra 10 e 15 s. La distanza tra il centro di una qualsiasi impronta ed il bordo della provetta deve essere almeno di 2,5 volte la lunghezza della diagonale media dell'impronta (per quanto riguarda l'acciaio, il rame e le leghe di rame) e 3 volte la lunghezza della diagonale media dell'impronta (per piombo, leghe di piombo, stagno, leghe dello stagno e leghe leggere).

La distanza tra i centri di 2 impronte deve essere di almeno 3 volte la lunghezza della diagonale media (per quanto riguarda l'acciaio, il rame e le leghe di rame) 6 volte la lunghezza della diagonale media (per piombo, leghe di piombo, stagno, leghe dello stagno e leghe leggere). Se le due impronte adiacenti hanno le diagonali medie differenti, la distanza tra di loro si deve calcolare in base alla lunghezza della diagonale media maggiore. Lo spessore della provetta deve essere almeno di 1,5 volte la lunghezza della diagonale media. Nel caso in cui ci fossero più impronte, il valore della diagonale da inserire nei calcoli è quello della diagonale maggiore.

RESOCONTO DI PROVA:

Deve comprendere:

riferimento alla prova;

particolare per identificare la provetta;

risultato ottenuto;

tutte le operazioni non specificate nella norma o considerate facoltative;

dettagli su qualsiasi evento che possa aver avuto influenza sui risultati;

temperatura della prova, qualora il valore non rientri nella gamma specificata.

SVOLGIMENTO DI PROVA:

L'attrezzatura utilizzata per lo svolgimento della prova è:

- due saggi: uno in acciaio di diametro 60 mm e l'altro in rame di diametro 25 mm. Per entrambi i saggi abbiamo applicato un carico di 294,3 N;

- durometro universale per le prove di durezza Rockwell e Vickers;

- microscopio per misurare la distanza tra le diagonali.

La prova si svolge a temperatura ambiente.

Dopo aver misurato il diametro del saggio, lo abbiamo posizionato sul durometro e abbiamo azionato il macchinario. Abbiamo applicato il carico e fatto penetrare il penetratore andando così a formare l'impronta. Con lo stesso procedimento e nello stesso modo abbiamo formato la seconda impronta. Questo procedimento va ripetuto anche per il secondo saggio e successivamente con il microscopio misuriamo le diagonali d1 e d2.

RAME (una impronta)

d1 = 0,70 mm

d2 = 0,70 mm

Distanza tra bordo della provetta e centro dell'impronta = 6,7 mm

Spessore della provetta s = 21 mm

ACCIAIO (due impronte)

Prima impronta:

d1 = 0,548 mm

d2 = 0,555 mm

Seconda impronta:

d1 = 0,524 mm

d2 = 0,533 mm

Distanza tra bordo della provetta e centro dell'impronta = 14,2 mm

Distanza tra i centri  dell'impronta = 27,8 mm

Spessore della provetta s = 26,3 mm

A questo punto applico prima la formula per calcolare la diagonale media e poi la formula per determinare la durezza Vickers HV:

RAME:

Per quanto riguarda la distanza tra il bordo della provetta e il centro dell'impronta (6,7 mm), questo valore deve essere almeno uguale a 2,5 volte il valore della diagonale media: mm < 6,7 mm

Per quanto riguarda lo spessore minimo della provetta deve essere almeno di 1,5 volte il valore della diagonale media:

mm < 21 mm

Siccome i valori misurati sono maggiori di quelli prescritti dalla normativa, si può dire che la prova è accettabile.

DESIGNAZIONE: 114 HV 30

ACCIAIO:

- Prima impronta:

 

- Seconda impronta:

- Media delle diagonali medie:

Per quanto riguarda la distanza tra il bordo della provetta e il centro dell'impronta (14,2 mm), questo valore deve essere almeno uguale a 2,5 volte il valore della diagonale media: mm < 14,2 mm

Per quanto riguarda la distanza tra i centri delle impronte (27,8 mm), questo valore deve essere almeno uguale a 3 volte il valore della diagonale media:

mm < 27,8 mm

Per quanto riguarda lo spessore minimo della provetta deve essere almeno di 1,5 volte il valore della diagonale media:

mm < 26,3 mm

Siccome i valori misurati sono maggiori di quelli prescritti dalla normativa, si può dire che la prova è accettabile.

DESIGNAZIONE: 191 HV 30