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Convertitore di durezza
Conversione tra le scale di durezza Rockwell HRC, Brinell HB, Vickers HV e Rockwell HRB. Basato sui dati di conversione ASTM E140 con interpolazione lineare.
Risultati
Intervallo HRC (acciai temprati)
| HRC | HV | HB | Rm (MPa) |
|---|---|---|---|
| 20 | 238 | 228 | ~787 |
| 25 | 255 | 243 | ~838 |
| 30 | 279 | 266 | ~918 |
| 35 | 331 | 311 | ~1073 |
| 40 | 392 | 360 | ~1242 |
| 45 | 458 | 421 | ~1452 |
| 50 | 542 | 484 | ~1670 |
| 55 | 595 | 544 | ~1877 |
| 60 | 697 | — | — |
| 65 | 832 | — | — |
Gamma HRB (acciai più teneri)
| HRB | HV | HB | Rm (MPa) |
|---|---|---|---|
| 60 | 107 | 105 | ~362 |
| 70 | 120 | 118 | ~407 |
| 80 | 141 | 138 | ~476 |
| 90 | 171 | 166 | ~573 |
| 100 | 210 | 202 | ~697 |
ℹ️ Nota: I valori compresi tra le voci della tabella vengono calcolati mediante interpolazione lineare. I valori HB superiori a HRC 55 in genere non vengono misurati (materiale troppo duro per il penetratore a sfera). Le stime della resistenza alla trazione si applicano solo agli acciai al carbonio e legati.
Durezza Rockwell (HRC / HRB)
Il test Rockwell misura la profondità di penetrazione sotto un carico elevato rispetto a un precarico. È veloce, semplice e ampiamente utilizzato in produzione.
- HRC — Penetratore conico in diamante (Brale), carico principale di 150 kgf. Intervallo: 20–70 HRC. Per acciai temprati.
- HRB — Sfera d'acciaio da 1/16″, carico principale di 100 kgf. Intervallo: 20–100 HRB. Per acciai più dolci, ottone, alluminio.
Durezza Vickers (HV)
Utilizza un penetratore piramidale diamantato con carico variabile (1–120 kgf). Misura la diagonale dell'indentazione. Adatto a tutti i livelli di durezza, da molto morbido a molto duro.
Durezza Brinell (HB)
Utilizza una sfera in carburo di tungsteno da 10 mm con carico di 3000 kgf (per acciaio). Misura il diametro dell'indentazione. Ideale per materiali a grana grossa come getti.
Approssimazione della resistenza alla trazione
⚠️ Importante: La relazione Rm ≈ 3,45 × HB è approssimativa e valida solo per acciai al carbonio e legati nell'intervallo ~100–400 HB. Non utilizzare per acciai inossidabili, ghise, metalli non ferrosi o acciai temprati superiori a ~55 HRC.
Esempio pratico
Dato: Durezza misurata = 45 HRC
Dalla tabella ASTM E140: HRC 45 ≈ HV 458 ≈ HB 421
Resistenza alla trazione stimata: Rm ≈ 3,45 × 421 = ~1452 MPa
Ciascuna scala utilizza un penetratore e un carico di prova differenti:
- HRC (Rockwell C) — Cono di diamante (Brale), carico 150 kgf. Per acciai temprati e duri (20–70 HRC).
- HRB (Rockwell B) — Sfera d'acciaio da 1/16", carico 100 kgf. Per leghe più tenere (20–100 HRB).
- HV (Vickers) — Piramide di diamante a base quadrata, carico variabile. Scala universale, altissima precisione.
- HB (Brinell) — Sfera in metallo duro da 10 mm, carico 3000 kgf. Per fusioni, fucinati e materiali a struttura eterogenea.
Indicazioni generali di scelta:
- HRC — Acciai bonificati o temprati, acciai per utensili, componenti cementati
- HRB — Acciai ricotti o dolci, ottone, leghe di alluminio, metalli teneri
- HV — Lamiere sottili, rivestimenti superficiali, microdurezza, ampia gamma di materiali
- HB — Getti di fusione, forgiati, semilavorati grezzi, controllo della zona termicamente alterata (ZTA) nelle saldature
In caso di dubbio, utilizzare la scala HRC per gli acciai trattati termicamente e la scala HV per tutti gli altri casi.
Le diverse prove di durezza misurano caratteristiche fisiche differenti:
- Il metodo Rockwell misura la profondità di penetrazione residua
- Il metodo Vickers misura la superficie dell'impronta piramidale
- Il metodo Brinell misura il diametro della calotta sferica impressa
Poiché si tratta di grandezze fisicamente diverse, le relazioni di conversione tra le scale sono di natura empirica (basate su prove sperimentali) e non puramente matematica. I risultati variano in funzione del tipo di lega, della microstruttura e dello stato di trattamento termico.
La norma ASTM E140 fornisce tabelle di conversione approssimative riconosciute, basate su estese campagne di prova su acciai al carbonio e legati.
Per gli acciai al carbonio e debolmente legati, vale la relazione empirica approssimativa:
- Rm (MPa) ≈ 3,45 × HB
- Rm (psi) ≈ 500 × HB
Questa correlazione è valida nell'intervallo compreso indicativamente tra 100–400 HB. Oltre ~55 HRC, la proporzionalità cessa di essere attendibile poiché il materiale diventa fragile.
Non utilizzare questa formula per acciai inossidabili austenitici, ghise, metalli non ferrosi o materiali con microstrutture particolari.
Rockwell (ASTM E18): Si applica un precarico iniziale (10 kgf), seguito dal carico principale (60/100/150 kgf). Si misura l'incremento permanente della profondità di penetrazione. Prova rapida (~10s), lettura diretta, minima preparazione superficiale.
Vickers (ASTM E92/E384): Si imprime una piramide di diamante nella superficie. Si misurano al microscopio ottico entrambe le diagonali dell'impronta. Estremamente precisa, copre dalle prove di microdurezza (HV 0.01) fino alla macrodurezza (HV 120).
Brinell (ASTM E10): Si preme una sfera da 10 mm sulla superficie con un carico di 3000 kgf (per gli acciai). Si misura il diametro dell'impronta. Fornisce un valore medio su un'area relativamente ampia — ideale per materiali eterogenei a grano grosso come le fusioni in ghisa.
Le procedure descritte in questa pagina sono state sviluppate e collaudate sul campo dal team Vibromera utilizzando il Balanset-1A, un bilanciatore portatile a due canali e analizzatore di vibrazioni per l'equilibratura dei rotori in loco.
Strumenti e software professionali per il bilanciamento sul campo. Utilizzati in oltre 50 paesi.
Nikolai Shelkovenko
Nikolai Shelkovenko è ingegnere di analisi delle vibrazioni nonché fondatore e amministratore delegato di Vibromera. Da più di 15 anni bilancia macchine rotanti sul campo anziché al banco di prova: pacciamatrici, ventilatori industriali, frantoi, centrifughe, alberi e mandrini. È da questo lavoro che sono nati gli strumenti Balanset — sono stati progettati come uno strumento che il tecnico può portare fino alla macchina e usare da solo, in loco, e non come apparecchiatura da laboratorio. Vibromera è stata fondata nel 2017 e dal 2023 ha sede a Porto, in Portogallo. Qui avvengono lo sviluppo, l'assemblaggio e l'assistenza della linea Balanset. Lo strumento di punta è il Balanset-1A, un analizzatore portatile per il bilanciamento su uno e due piani e per la diagnostica delle vibrazioni. Nikolai segue personalmente l'assistenza ai clienti, la risoluzione dei casi di bilanciamento più difficili e lo sviluppo del software. Lavora con clienti in tutto il mondo, in qualsiasi lingua.
