Prova della durezza Knoop

Classificazione, processo, differenziazione e raccomandazioni pratiche.

Classificazione del metodo Knoop

Il metodo Knoop è un metodo di durezza statico sviluppato in alternativa al metodo Vickers e utilizzato soprattutto per la prova di strati sottili o materiali fragili. Le sue caratteristiche sono:

Fa parte dei metodi normati (ISO 4545, ASTM E92, ASTM E384).
Il metodo Knoop ha un range di carichi di prova compreso tra 1 gf e 2 kgf secondo le norme ISO e ASTM, con questo metodo si può cioè misurare la durezza nel range micro e basso carico.
Si tratta di un metodo ottico. Per determinare il valore di durezza di un provino si misura la dimensione dell'impronta lasciata dal penetratore.
Forma e materiale del penetratore: Il penetratore è una piramide in diamante a base romboidale con angolo longitudinale di 172,5° e angolo di allineamento di 130°.

Svolgimento della prova di durezza Knoop

Nella prova di durezza Knoop, un metodo ottico, si misura la dimensione dell'impronta lasciata dal penetratore.

Maggiore è l'impronta lasciata dal penetratore sulla superficie di un pezzo (un campione) a una forza di prova definita, più il materiale testato è morbido.

Requisiti del campione per il metodo Knoop

Metodi Knoop e applicazioni

Come si legge e si scrive un valore di durezza Knoop?

Confronto tra metodo Knoop e metodo Vickers

Vantaggi e svantaggi del metodo Knoop

Il metodo Knoop offre i seguenti vantaggi:

Con Knoop si possono misurare tutti i materiali e i campioni, da morbidi a duri, il metodo compre l'intero range di durezza.
Si può utilizzare un solo penetratore per tutti i metodi Knoop.
È più preciso nell'analisi rispetto al metodo Vickers perché, a parità di profondità di penetrazione, la diagonale di misura Knoop (diagonale longitudinale) è più lunga.
La prova non è distruttiva, il danneggiamento della superficie del campione è minimo (inferiore alla Vickers, perché la profondità di penetrazione e anche il rischio di formazione di spaccature sul bordo dell'impronta in vetro e ceramica è inferiore rispetto alla Vickers).
È particolarmente adatto per piccoli pezzi oblunghi e strati molto sottili, nonché per materiali fragili (ceramica, vetro) per i quali non esiste un altro metodo adatto.

Il metodo Knoop presenta i seguenti svantaggi:

la qualità superficiale del campione deve essere buona, perché l'impronta viene misurata con un metodo ottico. Il punto di prova deve essere preparato (rettificato e lucidato), perché altrimenti è difficile eseguire un'analisi precisa.
Il metodo è lento (rispetto a quello Rockwell). Il ciclo di prova dura tra 30 e 60 secondi, tempo che non comprende quello di preparazione del campione.
A causa del requisito dell'analisi ottica dell'impronta i durometri Knoop devono essere equipaggiati con un'ottica e sono quindi più costosi da acquistare rispetto ai durometri Rockwell.
In Europa, questo metodo non è ancora molto diffuso nella pratica.