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ANALISI CON MICRODUROMETRO VICKERS
Microdurezze Vickers su materiali metallici
Le prove di microdurezza Vickers sono un valido complemento alle analisi metallografiche condotte con il microscopio ottico metallografico. Il microdurometro Vickers è infatti a sua volta un microscopio ottico metallografico dotato di penetratore a punta piramidale in diamante. L'ottica dello strumento consente di visualizzare l'impronta e di misurarne le diagonali. Da questa misura si risale alla durezza del materiale. Possono essere applicati carichi diversi al penetratore, da 15 grammi a 1 chilogrammo. Ciò consente l'esame di materiali molto diversi.
ESEMPI:
L'immagine al microdurometro Vickers mostra l'aspetto di una impronta di microdurezza su un provino metallografico. Su questo è stato preventivamente messo in evidenza il grano cristallino. Il carico di applicazione del penetratore può essere scelto in funzione della durezza del materiale e delle variazioni microstrutturali. Su un materiale omogeneo come in questo esempio, si ha una misura corretta quando l'impronta è significativamente più ampia dei grani cristallini. In questo esempio l'impronta ha una diagonale ampia circa 55 micron.
L'immagine al microdurometro Vickers mostra due impronte di microdurezza Vickers in un materiale che presenta un costituente strutturale a durezza maggiore della matrice (isola sfrangiata al centro e in alto a sinistra). Le impronte sono state ottenute con il medesimo carico di 100 g applicato al penetratore. Come si vede, la matrice è significativamente meno dura (impronta più grande, a destra) del costituente strutturale al centro. Questo tipo di informazione, abbinata ad esami in microscopia elettronica a scansione e microanalisi elettronica, consentono di caratterizzare molti aspetti importanti della microstruttura di un materiale. La microanalisi elettronica è in grado di fornire la composizione chimica del costituente strutturale più duro. Può quindi individuare gli elementi che, formando il costituente, induriscono macroscopicamente la lega.
In questo caso l'impronta di microdurezza Vickers ha dimensioni comparabili a quelle dei grani cristallini. Riducendo il carico di applicazione, le dimensioni dell'impronta possono essere ulteriormente diminuite. Una delle applicazioni della prova di microdurezza Vickers è il controllo dei trattamenti superficiali. Eseguendo una sezione metallografica di un componente trattato alla superficie è possibile verificare la conformità dei risultati alle aspettative. In particolare, applicazioni comuni si hanno nel caso della tempra superficiale, della cementazione e nitrurazione, ecc...
L'immagine mostra una sezione di un giunto brasato. Cambiando il carico di applicazione è possibile mettere in evidenza le variazioni di microdurezza del materiale passanto dalla lega base alla lega d'apporto (banda orizzontale mediana), oppure le variazioni di durezza lungo direzioni preferenziali.