Altri metodi di prova

Prova Leeb

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Inquadramento della prova secondo Leeb

La prova di durezza secondo Leeb è un metodo di prova dinamico con le seguenti caratteristiche:

  • Fa parte dei metodi normati (ISO 16859, ASTM A956).
  • A seconda del metodo la velocità di impatto è compresa tra 1,4 e 3,0 m/s.
  • Si tratta di un metodo che misura la velocità di rimbalzo, ovvero per determinare il valore di durezza di un provino si misura la velocità di un corpo di battuta prima e dopo l'impatto. Il rapporto tra velocità di impatto e velocità di rimbalzo è la misura della durezza dinamica Leeb del provino.
  • Forma e materiale del corpo di battuta: penetratore sferico in carburo di tungsteno-cobalto, ceramica o diamante con raggi diversi.

 

Svolgimento della prova di durezza

Nella prova di durezza Leeb secondo la norma ISO 16859, un percussore accelera con una forza elastica un corpo di battuta. La velocità del corpo di battuta è articolata in tre fasi:

  1. La fase di avvicinamento, in cui il corpo di battuta viene proiettato dalla forza elastica sulla superficie di prova;
  2. La fase di impatto in cui il corpo di battuta e il campione sono a diretto contatto. In tale fase, il campione subisce una deformazione elastica e plastica e il corpo di battuta viene completamente frenato. Dal ritorno elastico di corpo di battuta e campione, si genera il rimbalzo del corpo di battuta.
  3. La fase di rimbalzo, in cui il corpo di battuta viene nuovamente accelerato dall'energia residua della fase di impatto.

Le velocità vengono misurate senza contatto tramite una tensione indotta. Questa tensione di induzione è generata da un magnete in movimento all'interno di una bobina definita nel percussore. Il segnale di tensione indotta viene registrato elettronicamente e i valori di cresta, ovvero il punto della fase di impatto e quello della fase di rimbalzo, vengono considerati per il calcolo della durezza Leeb, v. anche figura sottostante. Il rapporto tra velocità di rimbalzo vr e velocità di impatto vi moltiplicato per il fattore 1000 descrive la durezza Leeb.

Fasi della prova Leeb

Legenda:

A            valore di cresta fase di avviamento
B            valore di cresta fase di rimbalzo
t             tempo
U            tensione

Metodi

I singoli metodi si distinguono in termini di:

  • materiale e forma del penetratore del percussore;
  • velocità di impatto.

Le differenze specifiche dei singoli metodi possono essere ricavate dalla tabella seguente.

Metodo di prova

Energia cinetica di impatto

[mJ]

Velocità di impatto

[m/s]

Velocità di rimbalzo

[m/s]

Distanza massima tra penetratore a sfera e superficie di prova

[mm]

Peso del corpo di battuta

[g]

Raggio sferico

[mm]

Materiale del penetratore

Campo di applicazione

HLD

11,5

2,05

0,615 – 1,8245

2,00

5,45

1,5

WC-Co

300 – 890 HLD

HLS

11,4

2,05

0,82 – 1,886

2,00

5,40

1,5

C

400 – 920 HLS

HLE

11,5

2,05

0,615 – 1,886

2,00

5,45

1,5

PCD

300 – 920 HLE

HLDL

11,95

1,82

1,1092 – 1,729

2,00

7,25

1,39

WC-Co

560 – 950 HLDL

HLD+15

11,2

1,7

0,561 – 1,513

2,00

7,75

1,5

WC-Co

330 – 890 HLD+15

HLC

3,0

1,4

0,49 – 1,344

2,00

3,1

1,5

WC-Co

350 – 960 HLC

HLG

90,0

3,0

0,9 – 2,25

3,0

20,0

2,5

WC-Co

300 – 750 HLG

Come si legge e si scrive il valore di durezza?

Il valore di durezza della prova di durezza Leeb si compone di tre elementi:

  1. un valore di durezza numerico;
  2. le due lettere maiuscole HL, che stanno per "durezza secondo Leeb";
  3. l'indicazione della scala Leeb che definisce il percussore e i parametri ad esso correlati.

Esempio di scrittura e lettura di un valore di durezza:

780 HL D

780                       … valore di durezza

HL                         … secondo Leeb

D                           … metodo Leeb con corpo di battuta sferico in carburo di tungsteno-cobalto con un raggio di 1,5 mm e un peso di 5,45 g.