Misure di durezza nel contesto dei controlli non distruttivi (CND)
C.M.C. Sud, da oltre 45 anni punto di riferimento a livello nazionale ed internazionale nel settore delle prove non distruttive, esegue le misure di durezza (HT) in campo con strumentazione portatile. Sono una delle tipologie di controlli non distruttivi che consente una rapida valutazione delle caratteristiche meccaniche per acquisire informazioni sulle proprietà del materiale analizzato, determinando i limiti di impiego del materiale stesso. I rilievi delle durezze consentono indagini molto localizzate e vengono realizzate con l’impiego di strumenti detto durometri.
Prove di durezza con durometri portatili
L’azienda esegue prove di durezza sul campo con strumenti portatili, che consentono di effettuare misure di durezza in modo rapido e non distruttivo, sia con metodi tradizionali (Equotip, Poldi, UCI) che con moderni durometri portatili Brinell e Rockwell. Questo tipo di rilievi riveste un’importanza crescente in molti campi, tra cui il settore Oil & Gas, e, per esempio, nelle nuove normative NACE per componenti in sour service.
MISURE DI DUREZZA: LE TECNICHE TRADIZIONALI
Metodo Equotip
E’ basato sulla tecnica dell’impulso di risonanza. Lo strumento Equotip misura la durezza mediante l’impulso generato da un martelletto portatile che colpisce la superficie del materiale: la velocità di propagazione dell’onda d’urto attraverso il materiale viene misurata e utilizzata per calcolare la durezza.
Il metodo Poldi consiste nell’indentare un materiale colpendo con una martellata un piccolo strumento dotato di due sfere di acciaio temprato, che lasciano una traccia sia sul componente da testare che su un’apposita barretta di confronto. Paragonando le dimensioni delle due indentazioni circolari, si può risalire alla durezza del materiale.
Utilizza ultrasuoni per misurare la durezza dei materiali. Lo strumento è dotato di un piccolo indentatore a diamante, che viene premuto contro la superficie del materiale con una forza costante, e di una sonda a ultrasuoni che viene fatta vibrare misurando l’ampiezza di banda dell’oscillazione, da cui si stima durezza del materiale.
MISURE DI DUREZZA: LE TECNICHE A INDENTAZIONE STATICA
Considerata in assoluto la più accurata metodologia di misura della durezza, è applicabile a manufatti metallici di piccole e medie dimensioni, aventi spessori di almeno qualche millimetro e composti di qualunque lega e materiale metallico. Questo metodo misura la durezza di un materiale attraverso l’impronta lasciata da una sfera di materiale duro (generalmente carburo di tungsteno) su una superficie piatta del materiale da testare, che viene premuta contro il materiale con una determinata forza per un periodo di tempo specifico. Viene quindi misurato il diametro dell’impronta lasciata sulla superficie del materiale. La durezza Brinell è espressa in “HB” e viene calcolata dividendo la forza applicata dalla superficie dell’impronta (area) misurata. Questo metodo permette di misurare il valore di durezza con precisione e riproducibilità prossime a quelle degli strumenti fissi da laboratorio, senza sacrificare la flessibilità dei rilievi in campo.
Metodo Rockwell
Permette di estendere la prova a manufatti di grandi dimensioni, agendo tanto su forme complesse, quanto su piccoli spessori. Siamo così in grado di effettuare controlli di durezza direttamente in cantiere, su un ampio spettro di componenti finiti, prima della spedizione al cliente finale. Questo metodo utilizza un penetratore a forma di diamante o una sfera di carburo di tungsteno per esercitare una forza di penetrazione controllata sulla superficie del materiale. Esistono diverse scale Rockwell, come ad esempio “HRC” (Rockwell C), “HRB” (Rockwell B) e “HRN” (Rockwell N), ognuna delle quali utilizza diverse forze di penetrazione e geometrie di penetratore. Il valore di durezza Rockwell viene letto direttamente da uno strumento Rockwell che mostra una scala graduata. Questo metodo permette di misurare il valore di durezza con precisione e riproducibilità prossime a quelle degli strumenti fissi da laboratorio, senza sacrificare la flessibilità dei rilievi in campo.
I vantaggi delle misure di durezza con strumenti portatili
- Non distruttività
Contrariamente alle misure di durezza tradizionali in laboratorio, che richiedono di ricavare dal materiale un piccolo provino dalle caratteristiche definite, le misure con strumenti portatili sono praticamente non distruttive, causando solo piccole irregolarità superficiali. Questo permette di ripetere le misure a campione o sul 100% di una fornitura critica, mentre le misure distruttive sono applicabili solo in fase di qualifica dei procedimenti.
2. Valutazione delle proprietà meccaniche
Le misure di durezza forniscono informazioni sulle proprietà meccaniche del materiale, come la sua resistenza e durabilità, cruciali per valutare se un materiale è adatto per uno specifico scopo o applicazione.
3. Adattabilità a diverse superfici
Le misure di durezza possono essere eseguite su una varietà di superfici, tra cui metalli, plastica, ceramica e altro ancora, adatte a diverse applicazioni industriali.
4. Localizzazione delle zone dure o difettose
Le misure di durezza possono essere eseguite su punti specifici, consentendo di individuare zone particolarmente dure e a rischio di frattura all’interno di un componente.
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