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Prova di durezza Rockwell, Leeb, UCI: il segreto per misure perfette

Misurare la durezza dei materiali (HRC e non solo) di grandi dimensioni: il fattore che accomuna tutte le prove di durezza portatile

La misurazione della durezza Rockwell, UCI e Leeb è ampiamente utilizzata nel controllo qualità di molte aziende che appartengono ai più disparati settori. Generalmente il fattore comune a queste realtà è dettato dall’esigenza di testare materiali molto grandi e ingombranti di natura metallica (spesso e volentieri convertite poi nella scala Rockwell HRC, e altre scale più comuni come HRB).

Sebbene tutte e tre forniscano indicazioni sulla durezza, i loro principi di funzionamento e le modalità di applicazione sono sostanzialmente diversi.

Molto diversi.

Prova di durezza Rockwell, UCI e Leeb:

tre mondi a confronto

DUREZZA
ROCKWELL PORTATILE

si basa sulla misura della differenza tra la profondità di penetrazione di un penetratore (diamante 120°) sotto l’azione di due carichi successivi (precarico e carico). Parliamo del classico test di durezza Rockwell.

DUREZZA UCI
(Altrimenti detta “Ad ultrasuoni”)

Sfrutta l’ultrasuono per misurare la velocità di propagazione di un’onda ultrasonora all’interno del materiale, fornendo una valutazione indiretta della durezza. Spesso il valore viene direttamente convertito secondo le scale Vickers.

DUREZZA
LEEB

Si basa sulla misura dell’altezza di rimbalzo di un penetratore lasciato cadere sul campione. È una prova rapida, ma soggetta a molte variabili che possono influenzare la precisione della misura, perché si basa su un metodo di calcolo dinamico e non statico.

Questo è – per inciso- il fattore differenziante per eccellenza di questo metodo che aggiunge ulteriori errori a cui, purtroppo, ogni risultato Leeb è soggetto

Un denominatore comune ad ogni scala di durezza: la perpendicolarità

Nonostante le differenze, queste tre prove hanno un elemento in comune fondamentale: la perpendicolarità dello strumento rispetto al campione analizzato. Questa condizione, apparentemente banale, è in realtà cruciale per ottenere misure accurate e riproducibili.

Dopotutto, è la condizione che ogni prova di durezza conosciuta al mondo accademico richiede in fase di test: dalla durezza Brinell, alla Knoop fino alla durezza Vickers.

Ma non tutti sanno che questo aspetto diventa ancora più importante da rispettare nelle prove di durezza portatile, proprio perché è più facile trovarsi in condizioni che limitano o addirittura ostacolano il raggiungimento di una buona perpendicolarità, e questo a prescindere dalla natura del materiale testato, sia esso un metallo duro o più morbido come gli acciai dolci.

Il motivo è ovvio.

L’intero ciclo di prova è eseguito manualmente, il che inserisce delle variabili legate all’errore umano nonché di tipo strutturale.

Ricordiamoci, infatti, che generalmente i durometri portatili applicano una forza nettamente inferiore rispetto alla controparte da banco, a prescindere dai diversi metodi e diverse scale utilizzate.

Gli ostacoli alla perpendicolarità che pregiudicano il valore di durezza

ERRORE CINEMATICO NELLA PROVA LEBB

A causa del metodo d’analisi su cui si appoggia, il movimento della sfera è deviato dalla forza di gravità. Il che non rende il durometro Leeb propriamente adatto a misurare in qualsiasi direzione.

IRREGOLARITÀ DELLA SUPERFICIE DEL CAMPIONE

Se la superficie del campione non è piana, il penetratore potrebbe non penetrare perpendicolarmente, alterando la misura.

ALLINEAMENTO IMPRECISO DELLO STRUMENTO

Un allineamento non corretto dello strumento rispetto al campione dettato da un’impugnatura imprecisa può causare errori di misura significativi, sia nei materiali molto duri che in quelli più morbidi.

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