In generale
La durezza di materiali in carbonio e grafite viene determinata secondo la norma DIN 51917. La norma DIN 51917 stabilisce il metodo per determinare la durezza Rockwell. In questa norma si tratta di un metodo di prova Rockwell trasformato per materiali in carbonio con sfera secondo la norma ISO 6508-1. La durezza Rockwell può essere determinata con questo metodo anche per materiali in grafite metallica, ad es. spazzole di carbone in motori o alternatori.
Inquadramento del metodo di test del carbonio
Il procedimento per il test del carbonio si basa sul metodo Rockwell. Si tratta anche in questo caso di un metodo di durezza statico ed evidenzia caratteristiche analoghe al metodo Rockwell:
- Fa parte dei metodi normati (DIN 51917, ASTM C886)
- Con questo metodo si testa la durezza macro con una forza di prova compresa tra 29,42 e 1471 N.
- Si tratta di un metodo che misura la differenza di profondità di penetrazione, ovvero per determinare il valore di durezza di un provino si misura la profondità di penetrazione provocata dal penetratore.
- Forma e materiale del penetratore: una sfera in metallo duro di diametro variabile a seconda del metodo.
Svolgimento della prova di durezza
Il test del carbonio si svolge in modo identico alla prova di durezza Rockwell.
Metodi
I singoli metodi si distinguono per:
- il diametro del penetratore a sfera;
- altezza del carico di prova totale (anche forza totale o carico principale);
la graduazione della scala (la base h0 per la profondità di penetrazione da misurare "h" è di 100 o 130 unità (a seconda della scala vale quanto segue: 1 unità E = 0,002 mm o 0,001 mm)), v. anche tabella nel grafico "Prova di durezza secondo Rockwell"
I metodi di prova risultanti utilizzano tre diametri diversi della sfera (sfera in metallo duro in carburo di tungsteno con i diametri: 2,5 mm, 5 mm, 10 mm) e sei carichi di prova totali diversi (68,65 N, 196,1 N, 392,3 N, 588,4 N, 980,7 N, 1471 N).
La tabella seguente mostra i metodi di prova regolamentati dalla norma DIN 51917.
| Simbolo della durezza | Penetratore a sfera in metallo duro [Ø in mm | Graduazione della scala [mm] | Pre-carico di prova [N] | Forza di prova totale [N] |
| HR 10/20 | 10 | 0,002 | 98,7 | 196,1 |
| HR 5/20 | 5 | 0,002 | 98,7 | 196,1 |
| HR 10/40 | 10 | 0,002 | 98,7 | 392,3 |
| HR 5/40 | 5 | 0,002 | 98,7 | 392,3 |
| HR 10/60 | 10 | 0,002 | 98,7 | 588,4 |
| HR 5/60 | 5 | 0,002 | 98,7 | 588,4 |
| HR 10/100 | 10 | 0,002 | 98,7 | 980,7 |
| HR 5/100 | 5 | 0,002 | 98,7 | 980,7 |
| HR 10/150 | 10 | 0,002 | 98,7 | 1471 |
| HR 5/150 | 5 | 0,002 | 98,7 | 1471 |
| HR 5/7 | 5 | 0,001 | 29,42 | 68,65 |
| HR 2,5/7 | 2,5 | 0,001 | 29,42 | 68,65 |
Come si legge e si scrive il valore di durezza?
Il valore di durezza del test carbonio si compone di quattro elementi:
- un valore di durezza numerico;
- le due lettere maiuscole HR, che stanno per "durezza secondo Rockwell";
- il diametro della sfera in mm;
- il carico di prova applicato in kgf;
Esempio di scrittura e lettura di un valore di durezza:
33 HR 2,5/7
33 …valore di durezza
HR …secondo Rockwell
2,5/7 …con diametro della sfera di 2,5 mm e carico principale 7 kgf
