DUREZZA E MICRODUREZZA-TECNOLOGIA MECCANICA, Sintesi del corso di Meccanica

Scarica DUREZZA E MICRODUREZZA-TECNOLOGIA MECCANICA e più Sintesi del corso in PDF di Meccanica solo su Docsity! 13/11/2010 1 ING. FABBRETTI FLORIANO 1 PROVE DI DUREZZA INDICE • CLASSIFICAZIONE DUREZZA • TIPOLOGIE DUREZZE • DUREZZA BRINELL • DUREZZA VICKERS • DUREZZA ROCKWELL • MICRODUREZZA VICKERS • MICRODUREZZA KNOOP ING. FABBRETTI FLORIANO 2 13/11/2010 2 ING. FABBRETTI FLORIANO 3 PROVE DI DUREZZA PROVA CONVENZIONALE CHE FORNISCE INDICI DI CONFRONTO SULLA QUALITÀ DEL MATERIALE, DEI PROCESSI TECNOLOGICI, DEI TRATTAMENTI TERMICI E DI ALCUNE FONDAMENTALI PROPRIETÀ MECCANICHE ING. FABBRETTI FLORIANO 4 DEFINIZIONE DI DUREZZA METALLURGISTICAMENTE SI DEFINISCE DUREZZA LA RESISTENZA CHE UN MATERIALE OPPONE ALLA PENETRAZIONE DI UN CORPO DURO DI FORMA E DIMENSIONI PRESTABILITE (PENETRATORE) 13/11/2010 5 DUREZZA BRINELL ING. FABBRETTI FLORIANO 9 P t d d1 d22 dd d 21 += VALIDITA’ DELLA PROVA LA PROVA DÀ VALORI ATTENDIBILI SE: IL CONFRONTO SI HA QUANDO d/D = 0,24 ÷ 0,6 ING. FABBRETTI FLORIANO 10 0,375 D d = 13/11/2010 6 VALIDITA’ DELLA PROVA ING. FABBRETTI FLORIANO 11 CONDIZIONI DI PROVA ING. FABBRETTI FLORIANO 12 13/11/2010 7 CONDIZIONI DI PROVA ING. FABBRETTI FLORIANO 13 CONDIZIONI DI PROVA ING. FABBRETTI FLORIANO 14 13/11/2010 10 LIMITI DUREZZA BRINELL • CAMPO DI APPLICAZIONE LIMITATO A CAUSA DELLA DUREZZA DEL PENETRATORE • POSSIBILITÀ DI ERRORI NELLA MISURA DELL’IMPRONTA • MISURA INDIRETTA • VARIABILITÀ DEI RISULTATI ING. FABBRETTI FLORIANO 19 IMPORTANZA DUREZZA BRINELL PUR AVENDO LIMITAZIONI NEL CAMPO DI UTILIZZO E’ MOLTO IMPORTANTE GRAZIE ALLA RELAZIONE EMPIRICA: Rm ≅ 3,35 HB ING. FABBRETTI FLORIANO 20 13/11/2010 11 DUREZZA VICKERS (UNI EN ISO 6507) • EVOLUZIONE DELLA PROVA BRINELL • UTILIZZA UN PENETRATORE IN DIAMANTE • FORMA PENETRATORE: PIRAMIDE RETTA A BASE QUADRATA ING. FABBRETTI FLORIANO 21 ING. FABBRETTI FLORIANO 22 PENETRATORE VICKERS d a O O' D B A 68° l A 13/11/2010 12 CONDIZIONI DI PROVA NORMALI - MACRODUREZZA • CARICO APPLICATO F = 294 N (30 kg) • TEMPO DI APPLICAZIONE t = 15 s MICRODUREZZA • CARICO APPLICATO F < 9,8 N (1 kg) • TEMPO DI APPLICAZIONE t = 15 s ING. FABBRETTI FLORIANO 23 DUREZZA VICKERS ING. FABBRETTI FLORIANO 24 S F HV = 22 d F 0,1891 1,854 d F0,102 HV =×= 136° P t 2 dd d 21 += 13/11/2010 15 DUREZZA ROCKWELL (UNI EN ISO 6508) 29ING. FABBRETTI FLORIANO PENETRATORI ROCKWELL 30ING. FABBRETTI FLORIANO 13/11/2010 16 DUREZZA ROCKWELL SCALA “B” ING. FABBRETTI FLORIANO 31 Fo F0+F1 F0 e y e = accrescimento rimanente y = deformazione elastica ING. FABBRETTI FLORIANO 32 DUREZZA ROCKWELL SCALA “C” 13/11/2010 17 MODALITA’ DI PROVA 33ING. FABBRETTI FLORIANO SCALE ROCKWELL • SCALA B HRB = 130 – e PENETRATORE: SFERA IN METALLO DURO CARICO: 100 kg IMPIEGO: MATERIALI CON HB < 200 • SCALA C HRC = 100 – e PENETRATORE: CONO IN DIAMANTE CARICO: 150 kg IMPIEGO: MATERIALI CON HB > 200 ING. FABBRETTI FLORIANO 34 13/11/2010 20 PROBLEMA E SE LO SPESSORE DA MISURARE E’ “DURO” E SOTTILE (DEPOSITI CVD-PVD, STRATI NITRURATI, SALDATURE, …)? LE PROVE VISTE NON VANNO PIU’ BENE!!! - LA BRINELL NON HA IL PENETRATORE ADATTO - LA VICKERS E LA ROCKWELL UTILIZZANO CARICHI TROPPO ELEVATI (“SFONDANO”) ING. FABBRETTI FLORIANO 39 PROBLEMA ING. FABBRETTI FLORIANO 40 • FILM SOFT – SUBSTRATO DURO • SUBSTRATO SOFT – FILM SOFT 13/11/2010 21 PROBLEMA ING. FABBRETTI FLORIANO 41 PER EVITARE INFLUENZE DEL SUBSTRATO, L’AFFONDAMENTO MASSIMO DEVE ESSERE INFERIORE AL 10% DELLO SPESSORE TOTALE MICRODUREZZA LE PROVE DI MICRODUREZZA SI EFFETTUANO CON CARICHI PICCOLISSIMI SU CAMPIONI LUCIDATI ED ATTACCATI PER L'ESAME METALLOGRAFICO → SI PUÒ VALUTARE LA DUREZZA DI UN SINGOLO COSTITUENTE CRISTALLINO, OPPURE VARIAZIONI DI DUREZZA ENTRO REGIONI MOLTO PICCOLE ING. FABBRETTI FLORIANO 42 13/11/2010 22 MICRODUREZZA VICKERS IL CARICO DI PROVA PREVISTO PER LA MICRODUREZZA E’ COMPRESO TRA 1 E 1000 gf → A PARTE L’ENTITA’ DEL CARICO, LA MICRODUREZZA VICKERS E’ REGOLAMENTATA DALLE STESSE MODALITA’ DELLA MACRODUREZZA (PENTETRATORE, TEMPI, LETTURA,… ) ING. FABBRETTI FLORIANO 43 MICRODUREZZA VICKERS DOMANDA: I VALORI RICAVATI DALLA MICRODUREZZA VICKERS SONO CONFRONTABILI CON QUELLI RICAVATI CON LA MACRODUREZZA? RISPOSTA: NO!!! ING. FABBRETTI FLORIANO 44 13/11/2010 25 MICRODUREZZA KNOOP PER QUESTA PROVA VIENE IMPIEGATO UN PENETRATORE DI DIAMANTE A FORMA DI PIRAMIDE RETTA CON ANGOLI AL VERTICE FRA GLI SPIGOLI OPPOSTI DI 172°30' E DI 130° 49 MICRODUREZZA KNOOP LA BASE DELLA PIRAMIDE HA LA FORMA DI UN ROMBO LE CUI DIAGONALI STANNO NEL RAPPORTO: ING. FABBRETTI FLORIANO 50 13/11/2010 26 MICRODUREZZA KNOOP ING. FABBRETTI FLORIANO 51 MICRODUREZZA KNOOP IL PENETRATORE DELLA PROVA KNOOP PRESENTA IL VANTAGGIO DI DARE IMPRONTE PIÙ LUNGHE E MENO PROFONDE→ LA LETTURA VIENE FATTA SULLA DIAGONALE MAGGIORE PER OTTENERE UN MINORE ERRORE RELATIVO ING. FABBRETTI FLORIANO 52 13/11/2010 27 VANTAGGI PROVA KNOOP • MAGGIORE FACILITÀ DI LETTURA→ IMPRONTA PIÙ LUNGA (3 VOLTE) E MINORE PROFONDITÀ (2/3 PIÙ PICCOLA) A PARITÀ DI CARICO DI PRO- VA E DI DUREZZA DEL PEZZO • MAGGIORE RAPIDITÀ → SI MISURA UNA SOLA DIAGONALE → MAGGIOR PRECISIONE NELLE MISURAZIONI ING. FABBRETTI FLORIANO 53 UTILIZZO PROVA KNOOP • COSTITUENTI STRUTTURALI DELLE LEGHE METALLICHE • STRATI SUPERFICIALI CEMENTATI, NITRURATI O ARTIFICIALMENTE OSSIDATI • CERAMICHE, VETRI, CARBURI METALLICI, VERNICI, CRISTALLI ING. FABBRETTI FLORIANO 54