Come misurare la durezza dell'acciaio inossidabile?

I materiali in acciaio inossidabile sono ampiamente utilizzati in vari settori. Diversi materiali in acciaio inossidabile hanno durezze diverse. Come testiamo la durezza dell'acciaio inossidabile?

Qual è la durezza dell'acciaio inossidabile?

La durezza è uno degli indicatori per valutare le proprietà dei materiali e solitamente è definita come la capacità del materiale di resistere alla deformazione plastica locale. Questa capacità si riflette nel fatto che il materiale sarà permanentemente deformato o danneggiato quando sottoposto a pressione esterna, graffi o usura. Più duro è il materiale, maggiore è la sua resistenza alla deformazione, il che significa che è meno probabile che si deformi.

Dopo che l'acciaieria produce l'acciaio, vengono utilizzati alcuni metodi di prova di durezza standard per determinare il suo valore di durezza, che di solito aiuta a determinare la sua resistenza alla trazione. Il valore di durezza dell'acciaio inossidabile determinerà se è adatto al design o all'uso previsto.

Quali fattori possono influenzare la durezza dell'acciaio inossidabile?

Sono molti i fattori influenti e quelli comuni includono la composizione chimica, la microstruttura, il metodo di trattamento termico, ecc.

Composizione chimica:

- Cromo: migliora la resistenza alla corrosione e contribuisce ad aumentare la durezza.

- Nichel: migliora la duttilità e la tenacità, il che può ridurre la durezza.

- Carbonio: maggiore è il contenuto di carbonio, maggiore è la durezza, soprattutto per i gradi martensitici.

- Molibdeno: migliora la resistenza alla corrosione e può aumentare la durezza di alcune leghe.

Microstruttura:

- Struttura dell'austenite: solitamente morbida a causa della sua struttura cubica a facce centrate.

- Struttura della ferrite: fornisce durezza e resistenza medie.

- Struttura martensite: l'elevata durezza si ottiene attraverso processi di trasformazione durante la tempra.

Trattamento termico:

- Tempra: il raffreddamento rapido ad alta temperatura aumenta la durezza, soprattutto negli acciai inossidabili martensitici.

- Rinvenimento: il riscaldamento dell'acciaio temprato a una temperatura più bassa ne riduce la fragilità, pur mantenendo una certa durezza.

Quali sono i metodi per testare la durezza dell'acciaio inossidabile?

Per la prova di durezza dell'acciaio inossidabile vengono comunemente utilizzate diverse scale, tra cui le più comuni sono la durezza Brinell (HB), la durezza Rockwell (HR) e la durezza Vickers (HV).

1. Durezza Brinell (HB)

Metodo di prova: il test di durezza Brinell consiste nel premere una sfera di acciaio temprato o una sfera di carburo sulla superficie dell'acciaio inossidabile sotto un carico specificato. Viene misurato il diametro dell'indentatura e viene calcolato il valore di durezza Brinell.

Unità: Espressa in HB (valore di durezza Brinell), dove valori più grandi indicano una durezza maggiore.

Materiali applicabili: applicabile a metalli e leghe più morbidi, solitamente utilizzato per materiali quali ghisa, rame e alluminio.

2. Durezza Rockwell (HR)

Metodo di prova: utilizzare una piccola punta conica (solitamente diamantata) o una sfera di acciaio per premere nel materiale sotto un carico specifico e misurare la differenza di profondità tra il materiale sotto carico e dopo lo scarico.

Unità: Espressa in HR, esistono molteplici scale (come HRA, HRB, HRC, ecc.), tra cui la scala HRC è la più comunemente utilizzata, adatta ai materiali con maggiore durezza (come l'acciaio inossidabile).

Materiali applicabili: Adatto a materiali con elevata durezza, può essere testato rapidamente ed è ampiamente utilizzato nelle prove di durezza dei materiali metallici.

3. Durezza Vickers (HV)

Metodo di prova: il test di durezza Vickers utilizza un penetratore piramidale di diamante per estrarre un'impronta, misurare la diagonale dell'impronta al microscopio e calcolare il valore di durezza.

Unità: Espressa in HV, maggiore è il valore, maggiore è la durezza.

Materiali applicabili: applicabile a tutti i materiali metallici, in particolare nella misurazione di piastre sottili, campioni minuscoli e durezza superficiale.

Conclusione:

La durezza dell'acciaio inossidabile è una delle sue importanti proprietà fisiche, che influenza direttamente la sua gamma di applicazioni e le prestazioni di lavorazione. Comprendendo la durezza dell'acciaio inossidabile e i suoi fattori di influenza, possiamo selezionare meglio il materiale in acciaio inossidabile appropriato per soddisfare specifiche esigenze ingegneristiche.