Sfera in metallo duro
Una sfera in metallo duro è composta da carburo di tungsteno in una fase legante di cobalto. Serve come corpo di penetrazione nella prova di durezza Brinell. La sua resistenza alla compressione estremamente elevata impedisce che la sfera si deformi durante la prova – così si misura sempre la durezza reale del materiale.
Meccanismo d'azione fisico-chimico
La sfera è composta da grani di carburo di tungsteno (WC) in una matrice tenace di cobalto. Il carburo di tungsteno è estremamente duro (durezza circa 1500–2000 HV) e ha una resistenza a compressione molto elevata. Nel test Brinell si preme la sfera sulla superficie del pezzo con una forza definita. La sfera non si deforma praticamente. L'impronta risultante mostra solo la deformazione plastica del materiale testato. Dal diametro dell'impronta permanente si calcola la durezza Brinell (HBW).
Rilevanza metallurgica e rischi nella saldatura
Nelle saldature e nelle zone termicamente alterate si formano spesso strutture dure come la martensite. Queste zone possono raggiungere valori di durezza superiori a 450 HBW. Una sfera d'acciaio si deformerebbe plasticamente su questi punti duri. L'impronta diventa più grande, la durezza misurata risulta troppo bassa. Si trascurano quindi zone infragilite e si valuta erroneamente il giunto saldato. La sfera in metallo duro rimane stabile anche ad alta durezza e fornisce valori affidabili. Rischio: una sfera danneggiata o usurata porta a misurazioni errate. Quindi controllare prima di ogni serie di misurazioni.
Pratica in officina e istruzioni operative
Usa sempre la sfera in metallo duro quando la durezza attesa è superiore a 450 HBW (tipico per la martensite nelle saldature). Controlla la sfera prima dell'uso per cricche, appiattimenti o scheggiature. Sostituisci immediatamente le sfere danneggiate. Rispetta esattamente forza di prova, diametro della sfera e durata del carico secondo norma (es. 10 mm sfera, 29,42 kN forza di prova, 10–15 s durata del carico). Usa il diametro corretto dell'impronta per il calcolo. Documenta il simbolo HBW, non HB. Calibra regolarmente la macchina di prova con piastre di riferimento certificate.