Da Hv a Hr

Introduzione al test di durezza

Il test di durezza è un aspetto cruciale della scienza dei materiali e dell'ingegneria utilizzata per misurare la resistenza di un materiale alla deformazione permanente come il rientro, graffio, taglio, o indossare.

Tra i metodi di test di durezza più noti ci sono la durezza Vickers (HV) Test e il test di durezza Rockwell sulla scala C (HRC).

Vickers Durezza (HV) Test

Il test di durezza Vickers, sviluppato in 1921 di Robert L.. Smith e George E. Sandland mentre lavora alla Vickers Ltd., impiega un rientro piramidico diamantato a base quadrata con un angolo facciale di 136 gradi.

Questo test calcola la durezza (HV) Dividendo la forza di prova (in chilogrammi-forza) dalla superficie della conseguente rientro sul materiale:

$$HV=\frac{F}{\mathrm{UN}},$$

Dove

$F$

è la forza di prova applicata in KGF (Force di chilogrammo), E

$\mathrm{UN}$

è la superficie della rientranza (in mm²). Le misurazioni sono in genere descritte come HV seguite dalla forza utilizzata (per esempio., HV500 indica una forza di prova di 500 KGF è stato applicato).

Durezza Rockwell (HRC) Test

Il test di durezza Rockwell è stato sviluppato da Stanley P. Rockwell e Hugh M. Rockwell all'inizio del XX secolo. Misura la profondità di un rientro creato da un carico applicato su un rientro. La scala Rockwell C (HRC) Usa un rientro del cono di diamanti noto come "Brale" rientro, che ha un angolo di 120 gradi e in genere utilizza un carico importante di 150 kgf. Il valore di durezza Rockwell è dato da:

$$HRC=100-\frac{H}{0.002},$$

Dove

$H$

è la profondità della penetrazione (in millimetri) Una volta rimosso il carico minore.

Convertire i Vickers (HV) a Rockwell (HRC)

I valori di durezza su scale diverse non sono direttamente convertibili attraverso una semplice equazione perché ciascun metodo di test si applica e misura la resistenza alla rientranza in modo diverso. Tuttavia, Sono state sviluppate tabelle di conversione empirica e formule di approssimazione sulla base di ampi dati sperimentali per i metalli più comuni.

Una di queste formula approssimative di conversione dalla durezza Vickers alla durezza Rockwell C è:

$$HRC\approx 0.6965\times HV-14.15,$$

Tuttavia, Esistono anche altre equazioni di conversione approssimativa come:

$$HV\approx \frac{HRC+0.2\times HRC+14.54}{0.1}.$$

Tuttavia, Tali formule dovrebbero essere utilizzate con cautela perché le relazioni possono variare in modo significativo in base alle caratteristiche del materiale specifiche.

Come interpretare un grafico di conversione della durezza

Grafici di conversione standardizzati, come quelli forniti da ASTM International in ASTM E140, Offri un modo più affidabile per convertire tra HV e HRC.

Ecco una parte di un tale tavolo (I valori effettivi devono essere verificati con ASTM E140):

Processo di conversione passo-passo

1. Identifica il valore di durezza Vickers dato (HV): Ad esempio, un valore HV di 600 significa che il materiale ha una durezza Vickers di 600 KGF/mm².
2. Utilizzare una tabella di conversione standard o una formula approssimativa:
   • Secondo la tabella di conversione precedentemente data, un valore HV di 600 corrisponde a circa un valore HRC di 55.

Un'altra variante per una conversione passo-passo può essere come tale:

1. Usando la formula
   $HRC\approx 0.6965\times HV-14.15$

   per

   $HV=600$

   :

$$HRC\approx 0.6965\times 600-14.15,$$

$$HRC\approx 417.9-14.15,$$

$$HRC\approx 403.75.$$

Tuttavia, Questo risultato sembra spento perché una durezza Vickers di 600 dovrebbe essere un valore HRC vicino 55 Secondo il tavolo.

Così, Una tabella di conversione più affidabile dovrebbe essere sempre prioritaria su una formula approssimativa.

Un'altra formula che potrebbe essere usata è:

$$HRC\approx 0.0685\times HV-21.2.$$

COSÌ, Un più "realistico" potrebbe essere trovato in tabelle ufficiali come ASTM E140 che fornisce un valore diretto basato sui dati empirici.

Conclusione

Utilizzo di metodi accurati per convertire i valori di durezza da Vickers (HV) alla scala Rockwell C (HRC) è essenziale per ingegneri e scienziati materiali.

Il modo più affidabile per effettuare questa conversione è utilizzando una tabella di conversione della durezza standard come quella fornita da ASTM E140.

È importante tenere presente che questi valori sono empirici e potrebbero avere un margine di errore in base al tipo di materiale e all'intervallo di durezza.