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L'acciaio, la misura della durezza sugli acciai e la misura dello spessore del trattamento termico

L’ACCIAIO

L'acciaio è una lega costituita principalmente da ferro e carbonio, a cui possono essere aggiunti altri elementi. Nelle tipiche leghe di acciaio il carbonio contribuisce fino a circa il 2% del suo peso: oltre questa percentuale la lega viene definita come ghisa.

A causa dell’alta resistenza alla trazione e del basso costo, l’acciaio è un materiale ampliamente utilizzato nei diversi settori: dall’edilizia, all’aeronautica, al settore automobilistico, strumentale, etc.
Variando le percentuali del carbonio e degli altri elementi si ottengono tipi di acciaio dalle caratteristiche e dalle durezze molto diverse.

La prova di durezza sugli acciai

Per gli acciai, la prova Brinell è fondamentale ai fini della misurazione non solo della durezza ma anche della resistenza a trazione: si tratta di due grandezze legate tra loro da un rapporto costante e specifico per ogni tipo di acciaio.
La prova Brinell (ed in particolare il set di scale HB/30) costituisce l’unico metodo non distruttivo per conoscere la resistenza a trazione dell’acciaio.

Il trattamento superficiale

Molto frequentemente l’acciaio viene trattato termicamente con l’obiettivo di modulare la durezza superficiale, in funzione delle specifiche esigenze; la risposta dell’acciaio al trattamento termico dipende dalla sua composizione chimica.
La durezza superficiale risultante dal trattamento termico è generalmente molto elevata e non più misurabile con il metodo Brinell: in questi casi la misura viene effettuata con il metodo Rockwell oppure Vickers, che utilizzano penetratori in diamante.
Un parametro rilevante dei trattamenti termici riguarda la profondità raggiunta dall’alterazione indotta, in quanto da questa dipende la prestazione di durezza e di resistenza dell’acciaio.

Prova non distruttiva sull’acciaio trattato termicamente

Tradizionalmente, la misurazione della profondità avviene in modo distruttivo, per la necessità di operare sulla sezione dei pezzi; tuttavia esiste oggi un metodo alternativo non distruttivo (HTD 1500/4000 brev. ERNST) che si fonda sulla sequenza di misure di durezza eseguite sulla superficie (e non sulla sezione).