Tecnologia meccanica: dispense

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Dispense di tecnologia meccanica: le proprietà generali dei vari strumenti di misura, spiegazione della prova di trazione e delle varie scale di durezza (Rockwell, Brinell, ecc..) (8 pagine formato doc)

TECNOLOGIA MECCANICA: DISPENSE

Tecnologia meccanica. 8 Ottobre 2014 -prima parte- Quali sono le proprietà fondamentali degli strumenti di misura?
sensibilità, accuratezza, ripetibilità, risoluzione.
Durezza: grandezza strumentale, la sua misura non vi da un riferimento ma da solo delle grandezza convenzionali ottenute mediante precise procedure strumentali.
Non posso dire qual è la durezza della superficie con certezza, devo trovare un valore convenzionale (127 Brinell) senza nessun riferimento ad un campione assoluto!
Esistono prove di macro (vicker e brinell) e di micro durezza.
Vicker  molto usata
Brinell superata, ma comunque utilizzata per motivi storici
La prova brinell si effettua sottoponendo il corpo alla penetrazione di una sfera d’acciaio di diametro 10mm (è applicata una forza di 3000kg/f).
La durezza brinell è ottenuta come rapporto fra la forza applicata e la superficie della calotta sferica dell’impronta, ovviamente sviluppando l’equazione di una calotta sferica arriviamo alla formula estesa che vediamo in alto a destra, quella non va ricordata, ed è la formula che permette di trovare la durezza brinell.
La durezza brinell è occhio e croce 3 volte la resistenza a compressione perché durante la prova il materiale spostato deve spostare a sua volta il materiale intorno, quando creiamo il cratere costringiamo tutto il materiale a spostarsi.
Tutte queste cose le avete già viste?? (NOOOOO in coro).
La prova brinell si può fare solo se si rispettano certe condizioni sul diametro, altrimenti sono necessari cambiare i diametri della sfera o ridurre la forza applicata.

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DISPENSE TECNOLOGIA MECCANICA INGEGNERIA

Quando è stata fatta la prova brinell non rispettando le suddette condizioni non sono stati trovati i valori che ci aspettavamo: i valori di durezza cambiano, perché?
Meyer ha fatto un’analisi e ha detto: no un attimo! La superficie della calotta sferica, non è sempre la stessa! Il tipo di sollecitazione che applico al materiale è diverso se io faccio impronte piccole o impronte grandi (ovviamente, perché cambia la superficie di contatto!), all’aumentare dell’impronta la durezza varia in maniera non lineare… non c’è proporzionalità lineare fra durezza e impronta! Non c’è costanza!
Mi aspetto che ci sia una proporzionalità tra la forza applicata e il diametro dell’impronta, mi aspetto che se la forza raddoppia e il diametro raddoppia e la durezza rimane costante… meyer dice no! Non è lineare! Non otterrò lo stesso valore di durezza al cambiare della forza.
In definitiva meyer ha messo in luce che la resistenza (la durezza) dipende dalla quantità di sfera che penetra il materiale per due motivi: la superfici esterne di un pezzo hanno valori di durezza maggiori rispetto a quella interne (fenomeni di tempra), secondo perché la geometria della calotta sferica incide parecchio (se la calotta è entrata poco, allora la superficie sarà rimasta praticamente piatta)…e quindi avendo scelto per la def di durezza brinell quella legge noi ci dobbiamo aspettare che la durezza non sia la stessa con qualsiasi tipo di carico  severe limitazioni della prova brinell.
A questo punto entra in gioco la prova vickers che supera le limitazioni della brinell, che usa una piramide di diamante (materiale più duro conosciuto), e quindi si può operare su tutti i tipi di materiali (o quanto meno sensibilmente di più).

Tecnologia meccanica ed esercitazioni: dispense

RIASSUNTI TECNOLOGIA MECCANICA

La piramide fa si che l’impronta sia sempre uguale (una piramide è sempre una piramide, che sia grande o che sia piccola), inoltre la prova si fa con carichi abbastanza contenuti, quindi l’impronta è piccola, e quindi:
i fenomeni di diverso comportamento di materiale al variare della profondità sono minimizzati
un altro vantaggio è che l’impronta è più piccola, e quindi posso farla in parti meno in vista di pezzi che metterò sul mercato
Vickers è superiore della Brinell (anche se ho bisogno di un microscopio nel caso della vickers, ed è difficile da misurare la profondità, comunque la forza che devo impiegare nella vickers può avere differenti valori) e può essere usata per le prove di microdurezza (impronta piccolissima) anche se non da gli stessi risultati delle prove di macrodurezza (colpa non della prova ma del materiale in cui ci possono essere fasi disciolte, se becco il grano più resistente o quello meno resistente i valori ovviamente cambiano).
Una descrizione delle scale (moos) che serve solo a mostrare i livelli di durezza dall’acciaio al diamante: si noti che le leghe di piombo hanno durezza bassissima, posso inciderla con l’unghia.
PROVA DI TRAZIONE - Il provino cilindrico ha una zona utile in cui viene effettuata la prova, quella centrale,e con un allargamento alle estremità abbastanza significativo, per far si che lì da dove viene afferrato non subisca rottura, il provino deve rompersi al centro non alle estremità.

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