I materiali presenteranno diverse misure di durezza sotto diversi tipi di carico. Ad esempio, un materiale che funziona bene sotto un carico di breve durata e ad alto impatto potrebbe non funzionare altrettanto bene se sottoposto a un carico continuo di lunga durata.

Pertanto, le prove di durezza devono essere eseguite in varie condizioni di carico per garantire che possano essere prese decisioni ingegneristiche e progettuali ben informate.

Tipi di durezza

I tre tipi principali di durezza sono graffi, rimbalzo e indentazione durezza. Ciascuno di questi parametri viene misurato utilizzando diversi test che utilizzano diversi set di strumenti. Di seguito, discuteremo questi tipi di durezza in dettaglio.

Durezza di rientro

La durezza di rientro è la resistenza di un materiale alla deformazione permanente dovuta a un carico continuo localizzato. Durante le prove di durezza della rientranza, il soggetto della prova è sottoposto ad un carico continuo del punto fino a formare un’impressione.

Le prove di durezza di indentazione sono una delle prove di durezza più comuni eseguite in diversi settori poiché i materiali sono spesso sottoposti a carico continuo nelle applicazioni del mondo reale. Questo tipo di durezza è tipicamente misurata su una scala nota come scala di Rockwell.

Figura 1. Apparecchiatura di collaudo di durezza di Rockwell. (Fonte: Sorapol Ujjin / Dreamstime.com)

Durezza del graffio

La durezza del graffio, come suggerisce il nome, è la capacità di un materiale di resistere ai graffi e all’abrasione sulla sua superficie. Questi graffi sono tipicamente deformazioni strette causate dalla rimozione del materiale a causa del contatto con un materiale tagliente e più duro.

I test di durezza al graffio vengono solitamente eseguiti su materiali fragili, come ceramiche e minerali perché non subiscono deformazioni plastiche. Questo tipo di durezza è quantificato su una scala conosciuta come la scala di Mohs, che si basa sulla durezza relativa del graffio di vari materiali. Su questa scala, al talco viene assegnato un valore di 1, mentre al diamante viene assegnato un valore di 10.

Figura 2. Scala di durezza Mohs. (Fonte: https://www.nps.gov/articles/mohs-hardness-scale.htm)

Durezza di rimbalzo o dinamica

La durezza di rimbalzo riguarda la durezza elastica di un materiale, in contrasto con la sua durezza plastica (rientro). Durante le prove di durezza di rimbalzo, il materiale assorbe l’energia di impatto da un martello con punta diamantata e lo restituisce, facendo rimbalzare il martello dopo che colpisce la superficie.

Il Leeb Rebound Hardness test (LRHT) è uno dei metodi più diffusi utilizzati per misurare la durezza di rimbalzo dei metalli.