La durezza di un materiale è una misura della resistenza alla deformazione
plastica di esso. Pur non essendo una caratteristica intrinseca del materiale
essa è sicuramente quella più facilmente misurabile e con discreta
ripetibilità, con l'ausilio di un semplice strumento, il durometro.
La durezza è forse il parametro più importante e significativo per la comparazione
delle proprietà tribologiche dei rivestimenti. Anche intuitivamente
si arguisce che un materiale duro soggetto a strisciamento con un altro
tenderà ad usurarsi meno di uno più ”tenero“. Ciò è confermato dai modelli
tribologici di usura nei quali la durezza è un parametro
fondamentale.
Esistono diversi test che permettono di misurare la durezza di un materiale determinando la resistenza offerta da questo a lasciarsi penetrare da
un corpo (penetratore).
I più utilizzati nell'ingegneria dei materiali sono i test di:
Le differenze tra i vari metodi di misura consistono nella differente geometria
del penetratore o nel parametro di misura di penetrazione.
Per i rivestimenti con spessore dell'ordine della decina di micrometri, la
prova di durezza solitamente effettuata è la prova di micro-indentazione
Vickers. La prova consiste nella penetrazione del rivestimento da parte di
un indentatore di diamante a forma piramidale utilizzando un carico noto
per un tempo fissato (solitamente 50g per 15 secondi). L’impronta che
rimane sul campione, se la prova ha esito positivo, è quadrata ed evidenzia
le diagonali.
La microdurezza è ricavata tramite la misura delle diagonali
(o dell’area di impronta) secondo la seguente formula:
HV = F / A = F · 2 sin(136°/2) / d2
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