A cura di Nicolò Teglia-  Abbiamo intervistato l’Ing. Vittorio Alfieri, assegnista e componente del team di ricerca TESEO Laser Engineering Research  presso il Dipartimento di Ingegneria Industriale Tecnologie e Sistemi di Lavorazione dell’Università di Salerno che impiega nei propri laboratori un micro-durometro Vickers ZHVµ-A per prove di durezza su metalli a basse temperature, descrivendo brevemente come si effettua la prova di micro-durezza, gli elementi di disturbo durante la rilevazione dei dati e la rapidità con la quale le nostre strumentazioni consentono un’analisi facile e rapida attraverso il monitor del proprio personal computer.

Quale tipo di ricerca/studio sta conducendo?  Principalmente lo studio riguarda il campo delle applicazioni laser su materiali metallici, un settore in cui il gruppo coordinato dal Prof. Vincenzo Sergi e della Prof.ssa Fabrizia Caiazzo, del Dipartimento di Ingegneria Industriale dell’Università degli Studi di Salerno, svolge da tempo un’intensa attività di ricerca, soprattutto su saldatura laser e sinterizzazione laser, per applicazioni aeronautiche e biomediche, due campi in cui le specifiche sono severissime. Un micro durometro affidabile è fondamentale per valutare le caratteristiche meccaniche dei componenti e l’estensione delle zone termicamente alterate dall’azione del fascio laser.

micro-durometro e durezza Vickers all'Università di Salerno

La prova di mico-durezza Vickers

Quale aspetto della sua ricerca potrebbe interessare di più a chi utilizza durometri? La micro durezza su un cordone di saldatura laser oppure su una sezione trasversale di un componente realizzato con tecniche additive è un buon indicatore preliminare per le caratteristiche meccaniche. Infatti per effetto dell’azione del fascio laser il materiale subisce inevitabilmente delle modifiche strutturali. Si tratta di stabilire se tali modifiche sono compatibili con la funzione del componente finale. E spesso ci sono delle alterazioni in fasce così ristrette che richiedono la progettazione di un percorso d’impronte ad hoc.

E’ soddisfatto dalle prestazioni del micro-durometro? Lo strumento consente un notevole risparmio di tempo grazie alla possibilità di eseguire in automatico e con adeguata affidabilità non solo il percorso d’impronte, ma anche la misurazione. Questo è un vantaggio particolarmente significativo nel nostro caso, perché tutte le valutazioni si basano su piani sperimentali piuttosto vasti, in cui i campioni di analizzare sono in numero notevole. Inoltre, spesso capita di studiare configurazioni di saldatura dissimile, in cui il giunto è costituito da due lembi di metalli diversi, per cui il carico da impiegare cambia a seconda del materiale: il micro durometro consente di impostare un percorso d’impronte con carico variabile senza dover interrompere la scansione.

Per quale motivo ha scelto di affidarsi a Zwick?  Principalmente perché lo strumento consente una scansione a mosaico della superficie da esaminare. In questo modo l’organizzazione del percorso d’impronte è immediata e soprattutto intuitiva.

Eseguite anche altre prove di durezza? Il nostro laboratorio si occupa anche di tutte le altre prove di durezza che vengono utilizzate normalmente per la caratterizzazione meccanica dei materiali, quindi prove Brinell, Vickers e Rockwell.

Come si effettua la prova di durezza Vickers / micro-Vickers? Le prove di durezza si basano su un metodo comune che prevede di determinare la resistenza di un materiale a lasciarsi penetrare da un altro. Poi nello specifico le prove si differenziano per la forma del penetratore, per il valore di carico e per la modalità di esecuzione. Nel caso della prova Vickers si impiega un penetratore in diamante a forma di piramide retta a base quadrata, sul quale viene applicato un carico dell’ordine di pochi newton se lo scopo dell’analisi è una valutazione di micro durezza limitata ad un singolo costituente cristallino.

Quali possono essere gli elementi di disturbo? Quali gli errori più comuni di valutazione durante la prova? Le impronte nel caso della prova di micro durezza Vickers hanno una diagonale di qualche decina di micrometri. Per questo motivo, ai fini di una corretta misurazione, è necessario che il campione sia preventivamente lucidato meccanicamente ed attaccato chimicamente. Una lucidatura imprecisa o l’impiego di una soluzione acida impropria possono ostacolare l’esame metallografico.

I micro- durometri Zwick per prove di durezza Vickers e Knoop, sono disponibili le versioni controllate da PC con sistemi semi o completamente automatici basati su High Definition Software (HD). I durometri Vickers e le prove di durezza Vickers di casa Zwick

Il vantaggi del software sono:

  1. La creazione di un’ anteprima dell’immagine del provino in alta risoluzione  e definizione della posizione di penetrazione.
  2. Configurazione ed esecuzione della prova sul provino.
  3. Anteprima in tempo reale in HD.
  4. Ingrandimento della misurazione dell’impronta , visualizzata automaticamente dal software nel punto esatto dell’anteprima.
  5. Prove multiple automatizzate.

Norme di riferimento:

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