Materiali ferrosi: le prove di durezza Brinell, Vickers e Rockwell

La durezza è una particolare forma di resistenza meccanica, la quale può essere definita come resistenza alla penetrazione dei metalli ferrosi: essa può essere valutata con i metodi più diversi, fra cui quelli più comunemente usati sono il metodo Brinell, quello Vickers e quello Rockwell. La determinazione della durezza dei materiali metallici ha molta importanza, dato che essa consente di risalire all’effetto di trattamenti termici di tempra, ricottura e rinvenimento sul materiale stesso, oppure di stabilire la lavorabilità alle macchine utensili o valutare in prima approssimazione la resistenza alla trazione degli acciai.

Anzitutto, quando si parla del metodo Brinell si fa riferimento a quella operazione che prevede l’imprimitura con una forza adeguata di una piccola sfera di acciaio durissimo nel materiale di prova. Il valore della durezza, poi, viene dato dal rapporto fra il carico applicato e la superficie della calottina sferica improntata nel materiale. Tale durezza viene indicata con in simbolo HB, seguito dall’indicazione del diametro del penetratore, del valore del carico applicato e del tempo in secondi di durata della prova. Il metodo Vickers è molto simile a quello appena descritto. La differenza consiste nel penetratore che è costituito da una punta di diamante a forma di piramide: esso è quindi molto indicato per i materiali duri.

L’apparecchiatura per la prova consiste in un meccanismo che porta la punta di diamante sul pezzo da provare e in un microscopio per la lettura della diagonale dell’impronta. La prova di durezza Rockwell, infine, si effettua imprimendo nel materiale in esame, con un carico prestabilito, un penetratore che può essere costituito da una sfera di acciaio oppure da un cono di diamante. I numeri di durezza Rockwell non si esprimono in chilogrammi per millimetro quadrato come quelli Brinell o Vickers, visto che sono solamente dei valori convenzionali. L’esecuzione della prova non richiede poi alcun calcolo, in quanto l’apparecchio di prova fornisce direttamente i numeri di durezza.