PROVA DI TRAZIONE L 0 = 5.65 S 0 PROVE MECCANICHE

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1 PROVA DI TRAZIONE La prova, eseguita a temperatura ambiente o più raramente a temperature superiori o inferiori, consiste nel sottoporre una provetta a rottura per mezzo di uno sforzo di trazione generato da una macchina di prova di tipo meccanico o idraulico. Le caratteristiche delle provette e le modalità della prova sono descritte in dettaglio nella norma EN Nella tabella seguente sono elencate solo le grandezze di maggiore interesse per i prodotti Rodacciai. La provetta è ottenuta mediante lavorazione meccanica di un saggio prelevato dal prodotto, ma barre e fili fino ad un certo diametro possono essere stati testati senza lavorazione. La provetta è quindi in genere a sezione circolare, ma in caso di profili esegonali o quadri può avere queste sezioni. Le provette proporzionali hanno lunghezza iniziale L 0 proporzionale alla sezione iniziale S 0: L 0 = 5.65 S 0 Per diametri inferiori a 4mm (L 0 < 0 mm) si utilizzano provette non proporzionali con lunghezza di 0 mm, indipendente dall area della sezione iniziale. CON LA PROVA DI TRAZIONE SI POSSONO DETERMINARE LE SEGUENTI CARATTERISTICHE Grandezza Simbolo Unità di misura Descrizione carico unitario di rottura R m MPa (N/mm ) carico unitario di snervamento R s MPa (N/mm ) detto anche resistenza di trazione, è il rapporto tra la massima forza applicata dalla macchina e la sezione iniziale della provetta rilevabile solo quando il materiale presenta il fenomeno dello snervamento (non esiste negli acciai trafilati né negli ossidabili) carico unitario di scostamento dalla proporzionalità R p MPa (N/mm ) R p(0,) MPa (N/mm ) R p(1,0) MPa (N/mm ) rilevabile su acciai trafilati e su acciai inossidabili, in sostituzione di R s. È il carico al quale corrisponde una estensione non proporzionale pari ad una percentuale prescritta dalla lunghezza L 0 carico al quale corrisponde una estensione non proporzionale pari una percentuale dello 0,% della lunghezza L 0 carico al quale corrisponde una estensione non proporzionale pari una percentuale dello 1% della lunghezza L 0 A % allungamento permanente della lunghezza L 0, espresso in percento della lunghezza L 0 allungamento percentuale dopo la rottura A 5 % allungamento permanente per provette proporzionali con lunghezza L 0 pari a 5 volte il diametro A 4 % allungamento permanente per provette proporzionali con lunghezza L 0 pari a 4 volte il diametro A 0 % coefficente percentuale di strizione Z % allungamento permanente per provette proporzionali con lunghezza L 0 pari a 0 mm (usato per diametri inferiori a 4mm) rapporto tra la variazione massima del area dell area della sezione trasversale e l area della sezione iniziale S 0, espressa in percento

2 PROVA DI DUREZZA La durezza può essere definita come la resistenza opposta dal materiale alla penetrazione di un corpo. Le prove di durezza si differenziano per la forma del penetratore, i carichi applicati e le modalità di misurazione: i dettagli sono descritti nelle relative norme. Le prove di durezza vengono eseguite su una superficie piana della provetta, dopo opportuna preparazione della superficie tanto più accurata quanto minori sono i carichi applicati. Le impronte devono avere una distanza minima dal bordo della provetta e tra di loro. Prova di durezza a norma di riferimento Simbolo ed esempi Descrizione si preme un penetratore (biglia sferica in acciaio o in carburi con diametro D ) sulla superficie della provetta sotto un carico di F Newton, e si misura il diametro d dell impronta lasciata dopo aver tolto il carico. La durezza è proporzionale al rapporto tra superficie dell impronta (aerea della calotta sferica impressa) e carico applicato secondo la formula: HB = 0,. F πd (D- D -d ) Brinell UNI EN ISO HB per gli acciai, il rapporto tra carico e diametro della sfera deve soddisfare la seguente condizione: 0, la profondità h dell impronta è pure proporzionale al suo diametro: h = F = HB D D - D - d HB /3000 HB,5/187,5 durezza Brinell misurata con sfera da mm di diametro e con carico di 9,4 kn (pari a 3000 kgf) durezza Brinell misurata con sfera da,5 mm di diametro e con carico di 1,839 kn (pari a 187,5 kgf) HV si preme un penetratore piramidale di diamante (a base quadrata e con angolo al vertice di 136 ) sulla superficie della provetta sotto un carico di F Newton, e si misura la diagonale d dell impronta lasciata dopo aver tolto il carico. La durezza è proporzionale al rapporto tra superficie dell impronta (area della calotta sferica impressa) e carico applicato secondo la formula: HV = 0,1891 P d Vickers UNI EN ISO : 99 Rockwell UNI EN ISO : 99 HV30 HV1 HV 0,1 HR HRC HRB HRA è possibile applicare carichi molto piccoli su superfici lucidate a specchio, fino a misurare la durezza dei singoli costituenti delle strutture durezza Vickers misurata con carico di 94,3 N (pari a 30 kgf) durezza Vickers misurata con carico di 9,81 N (pari a 1 kgf) durezza Vickers misurata con carico di 0,98 N (pari a 0,1 kgf) si preme in due tempi un penetratore (cono di diamante a 10 o sfera di acciaio con diametro 1,5875 mm) sulla superficie della provetta sotto un carico complessivo di F Newton (precarico F0 e successivo carico F 1), e si misura la differenza h di profondità sotto il pre-carico tra prima e dopo l applicazione del carico F 1. La durezza è proporzionale alla differenza tra un numero fisso N (che dipende dalla scala utilizzata) e la differenza h secondo la formula: HR = N. durezza Rockwell effettuata con cono di diamante e carico complessivo F di 1471 N (150 kgf). Valido da 0 a 70 HRC durezza Rockwell effettuata con cono di diamante e carico complessivo F di 980,7 N (0 kgf). Valido da 0 a 0 HRB durezza Rockwell effettuata con cono di diamante e carico complessivo F di 588,4 N (60 kgf). Valido da 0 a 88 HRA h 0,0

3 PROVA DI RESILIENZA La durezza può essere definita come la resistenza opposta dal materiale alla penetrazione di un corpo. Le prove di durezza si differenziano per la forma del penetratore, i carichi applicati e le modalità di misurazione: i dettagli sono descritti nelle relative norme. Le prove di durezza vengono eseguite su una superficie piana della provetta, dopo opportuna preparazione della superficie tanto più accurata quanto minori sono i carichi applicati. Le impronte devono avere una distanza minima dal bordo della provetta e tra di loro. SIGLA Denominazione Geometria del provino L (mm) S (mm) 55 A (mm) B C R D KV Charpy V R0, ,8 0, KCU Charpy U R , IZOD Izod V 8 R 0,5 8 R 0, min (1 intaglio) 0 ( intagli) 130 (3 intagli) 8 0,8 0, Mesnager ,8 1 - LEGENDA: L = lunghezza - S = spessore - A = altezza - B = altezza sezione non intagliata - C = sezione nominale di prova (cm ) - R = raggio di fondo taglio - D = angolo intaglio CONVERSIONE DEI VALORI DI RESILENZA A causa delle notevoli influenze dei parametri di prova sulla resilenza di un acciaio, la conversione dei valori ottenuti con diversi tipi di provino è assai empirica (si deve supporre che il meccanismo di frattura sia il medesimo) ed è utilizzabile solamente per analisi qualitative. KV KCU Izod Mesnager KV KCU Izod Mesnager

4 CONFRONTO TRA I VALORI DELLE DUREZZE OTTENUTE CON DIVERSI SISTEMI Tra le diverse scale di durezza non è possibile stabilire che un confronto grossolano ed empirico, con l eccezione del legame esistente tra i valori di durezza Brinell e Vickers. Anche i confronti tra durezze e carico di rottura sono approssimativi. La tabella di seguito riporta comunque questi confronti, derivati da un elaborazione di varie tabelle storiche e di prove effettuate internamente. ATTENZIONE: questa tabella non è valida per gli acciai inossidabili austenitici 6, , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , ,5-5 4, , ,5-50 4, , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , ,5-6 4, , ,

5 4, , , , , , , , , , , , , , , , , , , , ,5-7 4, , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , ,

6 3, , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , ,86 (457) ,85 (460) (46) ,84 (465) (467) ,8 (470) (47) (475) ,80 (478) ,79 (481) (483) (486) ,77 (488) ,76 (491) ,75 (494) (496) ,74 (499) (501) ,73 (504) (506) ,71 (509) (51) (514) ,69 (517) (50) ,68 (53)

7 ,67 (55) (58) ,66 (531) , (533) (536) , (539) (54) ,63 57 (543) ,6 575 (546) (549) , (551) , (554) (557) , (560) (56) , (564) (567) , (569) ,56 60 (57) (575) - - 0, (577) (580) , (58) (584) , (587) (589) ,5 63 (59) (595) ,51 69 (598) (600) - - 1, (60) (604) , (607) (609) , (61) , (615) (618) (60) , (6)

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