Confronto della durezza e relazione con la resistenza alla trazione

La durezza è una misura della resistenza di un materiale alla deformazione locale, in particolare alla deformazione plastica, all'indentatura o al graffio, ed è un indicatore della morbidezza o della durezza del materiale.I metodi di misurazione della durezza comprendono principalmente l'indentaturaTra questi, HRC, HV e HB sono tre indicatori di durezza comunemente utilizzati, che rappresentano la durezza di Rockwell sulla scala C, la durezza di Vickers e la durezza di Brinell,rispettivamenteEcco un'introduzione a questi tre tipi di durezza, i loro scenari di applicazione e la loro relazione con la resistenza alla trazione:

• Definizione: nel test di durezza di Rockwell, viene utilizzato un indentore a cono di diamante per misurare la profondità della deformazione plastica della dentatura per determinare il valore di durezza.
• Scenario di applicazione: utilizzato principalmente per la misurazione di materiali più duri, come acciaio trattato termicamente, acciaio da cuscinetto, acciaio utensile, ecc.
• Relazione con la resistenza alla trazione: quando la durezza dell'acciaio è inferiore a 500HB, la resistenza alla trazione è direttamente proporzionale alla durezza, cioè [text{Tensile Strength(kg/mm2)}=3.2timestext{HRC}.

• Definizione: la durezza Vickers utilizza un indentore a piramide quadrata di diamanti con un angolo relativo della faccia di 136°, premendo sulla superficie del materiale con una forza di prova specificata,e il valore di durezza è rappresentato dalla pressione media sull'area di superficie unitaria della foratura quadrata della piramide.
• Scenario di applicazione: adatto per la misurazione di vari materiali, in particolare materiali più sottili e strati di indurimento superficiale, come gli strati carburati e nitrati.
• Relazione con la resistenza alla trazione: esiste una certa relazione corrispondente tra il valore di durezza e la resistenza alla trazione, ma questa relazione non è valida in tutti gli scenari,specialmente in condizioni di trattamento termico diverse.

• Definizione: la durezza Brinell utilizza una sfera di acciaio indurito o di carburo di tungsteno di determinato diametro per premere sulla superficie del metallo da testare con un determinato carico di prova,misurazione del diametro dell'indentatura sulla superficie, e calcolando il rapporto tra la superficie sferica dell'indentatura e il carico.
• Scenario di applicazione: generalmente utilizzato quando il materiale è più morbido, come i metalli non ferrosi, l'acciaio prima del trattamento termico o l'acciaio dopo la ricottura.
• Relazione con la resistenza alla trazione: quando la durezza dell'acciaio è inferiore a 500HB, la resistenza alla trazione è direttamente proporzionale alla durezza, cioè[text{Tensile Strength(kg/mm2)}=frac{1}{3}timestext{HB}].

Esiste una relazione approssimativa corrispondente tra i valori di durezza e i valori di resistenza alla trazione.Questo perché il valore di durezza è determinato dalla resistenza alla deformazione plastica iniziale e dalla resistenza alla deformazione plastica continuaPiù alta è la resistenza del materiale, maggiore è la resistenza alla deformazione plastica e maggiore è il valore di durezza.questo rapporto può variare in diverse condizioni di trattamento termico, soprattutto nello stato di temperatura a bassa temperatura, dove la distribuzione dei valori di resistenza alla trazione è molto dispersa, rendendo difficile una determinazione accurata.

In sintesi, HRC, HV e HB sono tre metodi comunemente utilizzati per misurare la durezza dei materiali, ognuno applicabile a materiali e scenari diversi,e hanno una certa relazione con la resistenza alla trazione del materialeIn applicazione pratica, il metodo di prova della durezza appropriato deve essere scelto in base alle caratteristiche del materiale e ai requisiti di prova.