Che differenza c'è tra HRC, HV, HB e HRB?
Sono scale di diversi metodi di prova durezza: HRC è Rockwell scala C (penetratore diamantato + carico totale 150kgf), il più usato per acciai temprati/rinvenuti; HV è Vickers (piramide diamantata + carichi 1~120kgf), il più versatile, dal morbido al durissimo; HB è Brinell (sfera in carburo + carico 3000kgf), per getti di acciaio, ghisa, metalli non ferrosi; HRB è Rockwell scala B (sfera da 1.588mm + 100kgf), per acciai dolci, ricotti e leghe di rame/alluminio.
La durezza si può convertire esattamente come la lunghezza? Perché sono valori approssimati?
Non si può convertire esattamente perché: (1) i principi di prova sono diversi — Brinell/Rockwell/Vickers usano penetratori e carichi differenti, misurazioni diverse di profondità/area dell'impronta; (2) le dimensioni dell'impronta e i meccanismi di deformazione plastica variano, e i diversi materiali hanno comportamenti di incrudimento diversi; (3) le normative stabiliscono tabelle empiriche solo per materiali specifici (es. acciai al carbonio/basso legati) in intervalli di durezza definiti; (4) lo stesso valore di durezza può corrispondere a resistenze diverse in materiali diversi. Tutte le conversioni tra scale sono quindi approssimazioni empiriche, con errore ammissibile di ±1~2HRC o ±10~20HV; per arbitrati di qualità è obbligatorio testare direttamente con la scala richiesta.
Cosa significa HRC60? Che durezza hanno gli acciai comuni?
HRC60 è una durezza molto elevata, tipica di acciai ad alto tenore di carbonio, acciai per utensili o cuscinetti allo stato temprato; possono tagliare acciai comuni ma sono fragili. Riferimenti di durezza di materiali comuni: rame/alluminio puri ricotti<HRB50; acciaio dolce ricotto≈HRB60~70 (non misurabile in HRC<20); acciaio C45 bonificato≈HRC28~32; 40Cr bonificato≈HRC32~38; acciaio per cuscinetti GCr15 temprato≈HRC61~65; acciaio rapido W18Cr4V temprato≈HRC63~66; metallo duro YG8≈HRA89~91 (fuori scala HRC); acciaio inox AISI 304 ricotto≈HRB80~90.
Cosa significa HRC55-60 sui disegni? Che metodo di prova serve?
HRC55~60 indica una richiesta di durezza Rockwell C tra 55 e 60, tipica di pezzi ad alta durezza temprati e rinvenuti a bassa temperatura (ingranaggi, punzoni, inserti per stampi). Questa durezza va testata direttamente con durometro Rockwell scala C (cono diamantato + 150kgf); si sconsiglia di determinare la conformità tramite conversione da HV/HB. Il durometro Leeb portatile è utile per screening rapidi in officina, ma il collaudo finale va fatto con durometro Rockwell da banco.
Che relazione c'è tra durezza Leeb (HLD) e Rockwell HRC?
La durezza Leeb (HL, Leeb) è una durezza di rimbalzo dinamico: un corpo d'urto colpisce la superficie del campione e la durezza viene calcolata dal rapporto tra velocità di rimbalzo e velocità d'impatto (HLD usa il dispositivo d'urto tipo D). Il principale vantaggio del Leeb è la portabilità, ideale per pezzi grandi in cantiere. Esistono relazioni empiriche tra HLD e HRC (HLD500≈HRC20, HLD760≈HRC56, HLD830≈HRC64), ma l'influenza di peso, spessore e rugosità superficiale del pezzo è rilevante; è adatto solo per misurazioni indicative in sito, non sostituisce il durometro da banco per i collaudi.
Perché la Brinell HB ha due denominazioni HBW e HBS?
HBS era la vecchia denominazione con penetratore a sfera in acciaio temprato; HBW è la nuova denominazione con penetratore a sfera in carburo di tungsteno (W=Wolfram). Le norme UNI EN ISO 6506 e GB/T 231.1 hanno uniformato a HBW, HBS è ormai obsoleto. I diametri comuni del penetratore HBW sono 10mm (pezzi grandi), 5mm/2.5mm/1mm (pezzi piccoli/sottili), con carichi in rapporto 30D²/10D²/5D²/2.5D². In questo strumento HB indica HBW (sfera in carburo).
Nel Vickers HV il numero è più alto quanto più duro è il materiale? Che differenza c'è tra HV1, HV10 e HV30?
Sì, più alto è il valore HV più duro è il materiale. Il numero dopo HV indica il carico di prova in kgf: HV1 (1kgf, per strati sottili/pezzi piccoli), HV5, HV10, HV30 (30kgf, uso standard). Idealmente un materiale omogeneo dovrebbe dare lo stesso HV a diversi carichi, ma in pratica ci sono differenze dovute a strati superficiali induriti, decarburazione o effetti di dimensione. Il Vickers micro (HV0.1/HV0.05) serve per strati sottili, rivestimenti e zone di saldatura.
C'è una relazione tra durezza e carico di rottura? Si può stimare σb da HB?
Per acciai al carbonio/basso legati esiste in un certo intervallo una relazione empirica: σb(MPa)≈3.45~3.5×HB (o ≈3.2~3.5×HV). Esempio: acciaio C45 normalizzato HB210≈σb≈735MPa; 40Cr bonificato HB280≈σb≈980MPa. Ma questa relazione vale approssimativamente solo per acciai al carbonio/basso legati; per acciai alto legati, inossidabili, metalli non ferrosi e ghisa l'errore è ampio. Va usata solo per scelta materiali/stime, non sostituisce la prova di trazione.
Cos'è la durezza Mohs? Come si collega all'HRC dei metalli?
La scala Mohs è una durezza relativa di resistenza al graffio per minerali, da 1 a 10 (o estesa a 15): 1 talco, 2 gesso, 3 calcite, …, 7 quarzo, 8 topazio, 9 corindone, 10 diamante. Il Mohs è una durezza di graffio, con principi fisici completamente diversi dalle durezze da impronta dei metalli (HRC/HV/HB); non esiste una conversione rigorosa. Riferimenti approssimati: unghia≈2.5, moneta di rame≈3.5, lama di coltello≈5.5, vetro da finestra≈5.5~6, lima d'acciaio≈6.5. Acciaio temprato HRC60≈Mohs 5.5~6.5 (livello quarzo), metallo duro≈Mohs 9.
Cos'è la durezza Shore HS? È la stessa cosa della Shore A/D per la gomma?
No, attenzione alla distinzione: Shore HS (Shore Scleroscopio, scleroscopio) è una durezza di rimbalzo per metalli, con punzone diamantato che cade da altezza fissa e misura l'altezza di rimbalzo, HS20~100, tradizionalmente usata per rulli e getti grandi; Shore A/D (Shore Durometro) è una durezza per gomma/plastica: A per gomme morbide (30~95A), D per plastiche/gomme dure. Entrambe si chiamano Shore ma oggetto e metodo di prova sono completamente diversi, non vanno confusi.
Perché sotto HRC20 la misurazione è inaffidabile?
La scala Rockwell C (HRC) usa carico elevato 150kgf + penetratore diamantato; quando la durezza del materiale scende sotto HRC20 circa, la profondità di penetrazione diventa eccessiva, il penetratore diamantato può fornire letture errate per deformazione plastica inappropriata, e il bordo dell'impronta è poco definito causando errori elevati. In questi casi va usata la scala Rockwell B (HRB, sfera d'acciaio, 100kgf) oppure Brinell HBW/Vickers HV. Generalmente acciai dolci/ricotti si testano in HRB/HB, bonifica con tempra e rinvenimento a media-alta temperatura in HRC25~45, tempra e rinvenimento a bassa temperatura in HRC50~65.
Questo strumento funziona per leghe di alluminio e acciaio inossidabile?
Acciai inossidabili (martensitici/ferritici/austenitici): i martensitici (es. 2Cr13/440C) temprati in HRC sono utilizzabili come riferimento; gli austenitici (304/316) sono generalmente <HRB100 e non vanno convertiti in HRC. Leghe di alluminio: le leghe comuni hanno durezza intorno a HB60~150(HRB20~70), la relazione durezza-resistenza è diversa dagli acciai; la tabella per acciai al carbonio non è direttamente applicabile alle leghe di alluminio, solo HV/HRB/HB possono essere usati come riferimento approssimativo tra loro. Simile per le leghe di rame. Per metalli non ferrosi si consiglia di testare direttamente con la scala di destinazione, non affidandosi alle conversioni.
