Sertlik, bir metal malzemenin dış bir kuvvet tarafından preslenmeye veya aşındırılmaya karşı koyma yeteneğinin bir ölçüsüdür ve metal malzemelerin mekanik özelliklerinin en önemli göstergelerinden biridir. Sertlik testi, metallerin mekanik özelliklerini değerlendirmek için en hızlı, ekonomik ve basit test yöntemlerinden biridir. Sertlik testi, farklı kimyasal bileşimlerde, organizasyonel yapılarda ve ısıl işlem süreci koşullarında metal malzemelerin özelliklerindeki farklılıkları yansıtabilir, bu nedenle metal özelliklerinin incelenmesinde, ısıl işlem sürecinin kalitesinin denetlenmesinde ve yeni malzemelerin geliştirilmesinde yaygın olarak kullanılır.
Brinell sertliği
Ölçülecek metal malzemenin yüzeyine belirli büyüklükte bir yük P ile çapı D olan bir Söndürme çelik bilyesi veya karbür bilyesi bastırılarak, belirli bir süre tutularak ve ardından yük kaldırılarak elde edilir. Yük P'nin girintinin yüzey alanına oranı, HB olarak gösterilen Brinell sertlik değeridir. Brinell sertlik değerleri genellikle kilogram kuvvet/mm² (N/mm²) olarak ifade edilir, ancak pratikte yaygın olarak HBW veya HBS olarak da kullanılırlar.
1 ölçüm yöntemi
Test koşulları: Test yükü ve test çelik bilyesinin çapı, malzemenin gerçek performansına göre belirlenmelidir. Ortak test yükü ve çelik bilye çapı, farklı malzemelerin sertlik testine uyum sağlamak için sabit standartlara sahiptir.
Ölçüm işlemi: Test edilecek malzeme öncelikle sertlik test cihazına yerleştirilir ve ardından seçilen yük ve çelik bilye ile girinti testi yapılır. Belirli bir süre bekletildikten sonra yük kaldırılır ve girintinin çapı ölçülür.
Sertlik hesabı: Girintinin çapına bağlı olarak Brinell sertlik değeri bir formül yardımıyla veya tabloya bakılarak hesaplanabilir.
2 Uygulama
Brinell sertlik ölçüm cihazı esas olarak dökme demir, çelik, demir dışı metaller ve yumuşak alaşımlar ve diğer malzemelerin sertlik tayininde kullanılır.
Metalurji, dövme, elektrik enerjisi, petrol makineleri, raylı taşıtlar, otomobiller, askeri teçhizat, laboratuvarlar, kolejler ve üniversiteler ile bilimsel araştırmalarda yaygın olarak kullanılmaktadır.
3 ifade yöntemi
Brinell sertlik sembolü HBS veya HBW ile gösterilir. HBS, girinti aletinin sertleştirilmiş çelik bilye olduğunu ve malzemenin 450 altında Brinell sertlik değerinin belirlenmesinde kullanıldığını gösterir; HBW ise girinti aletinin semente karbür olduğunu ve malzemenin 650 altında Brinell sertlik değerinin belirlenmesinde kullanıldığını gösterir.
İfade: HBS veya HBW'den önceki sayı sertlik değeridir, ardından test koşullarını belirtmek için sayılar gelir, buna indenter bilyesinin çapı, test yükü ve test yükü tutma süresi (işaretlenmemiş 10~15s) dahildir. Örneğin, 170HBS10/1000/30, 10 mm çapında bir çelik bilye ile ölçülen 170'lik Brinell sertlik değerinin, 9807 N (1000 kg.) test yükü altında 30 saniye tutulduğunu gösterir.
Vickers Sertliği
Vickers sertliği, HV sembolü ile ifade edilir, İngiliz Smith (Robert L. Smith) ve Sedland (George E. Sandland) tarafından 1921 yılında Vickers şirketinde (Vickers Ltd) önerilmiştir. Elmas pozitif prizmatik koni girintisi arasında 136 derecelik bir bağıl yüzey açısı kullanır, yük F'nin basınç etkisi altında test numunesi yüzeyine uygulanması, boşaltmadan sonra belirli bir süre tutulması, girintinin köşegen uzunluğunun d ölçülmesi ve ardından girintinin yüzey alanının hesaplanması ve son olarak girintinin yüzey alanındaki ortalama basıncın metalin sertlik Vickers değerinin dışında bırakılması.
1 Ölçüm yöntemi
Gerçek ölçümde karmaşık hesaplamalar yapmaya gerek yoktur, ancak ölçülen girinti köşegen uzunluğu d değerine göre doğrudan tabloyu kontrol ederek ölçülen sertlik değerini elde edebilirsiniz.
Yaygın olarak kullanılan Vickers sertlik ölçüm cihazı yük aralığı 49.03 ~ 980.7N olup, daha büyük iş parçaları ve daha derin yüzey tabakası sertliğinin belirlenmesi için uygundur.
Daha ince iş parçasının, takım yüzeyinin veya kaplama tabakasının sertliğinin belirlenmesi için küçük bir yük olan Vickers sertliği, 1.961 ~ 49.03N'luk test yükünü kullanabilirsiniz.
Mikro Vickers sertliği mikroskobik analiz için uygundur.
2 Temsil
xHVy raporlama için standart formatın Vickers sertlik değeri, burada x Vickers sertlik değerini, y kullanılan yük değerinin ölçümünü (birim: kg kuvvet) temsil eder. Örneğin, 185HV5 sertlik değeri 185, 5 kg kuvvet için kullanılan yük değerinin ölçümü.
3 Uygulama aralığı
Vickers sertlik ölçüm cihazının geniş bir uygulama yelpazesi vardır, endüstride kullanılan hemen hemen tüm metal malzemeleri ölçebilir, çok yumuşak malzemelerden çok sert malzemelere kadar ölçülebilir. Ayrıca seramik malzemeler, plastikler ve kauçuk, karton malzemeler vb. sertlik testinde de kullanılabilir.
4 Örnek gereksinimler
Numunenin yüzeyi pürüzsüz ve düz olmalı, oksit tabakası, artık ve yağ olmamalıdır.
Genel olarak, Vickers sertlik numunesi yüzey pürüzlülük parametresi Ra {{0}}.40μm'den büyük değildir, küçük yük numunesi Vickers sertliği 0.20μm'den büyük değildir, mikro Vickers sertliği numunesi 0.10μm'den büyük değildir.
Rockwell sertliği
Rockwell sertliği, girinti plastik deformasyonunun derinliğine göre sertlik değerini belirlemek için bir endekstir. Numunenin yüzeyine iki adımda bastırılan girintileyicinin (elmas koni, çelik bilye veya tungsten karbür bilye) belirtilen koşullarını kullanır ve sertliği temsil etmek için girinti kalıntı derinliği h'yi ölçer.
1 ölçüm yöntemi girinti ve test kuvveti
Üç çeşit girinti (elmas koni ve iki çaplı çelik bilye) ve üç çeşit test kuvveti (60kg, 100kg, 150kg) kullanılarak yapılan Rockwell sertlik testi. Bu kombinasyonlar, HRA, HRB, HRC, HRD, HRE, HRF, HRG, HRH, HRK olmak üzere dokuz ölçeğin Rockwell sertliğine karşılık gelir. Yüzey Rockwell sertlik testi, altı ölçeğe karşılık gelen iki girinti ve üç küçük test kuvveti (15kg, 30kg, 45kg) kullanır.
2 Sertlik değeri hesaplaması
Rockwell sertlik değeri aşağıdaki formülle hesaplanır: N-sabit (farklı ölçekler için N 100 veya 130 alır); h-kalıcı girinti derinliği, mm; S-sabit (Rockwell sertliği için, S=0.002mm; yüzey Rockwell sertliği için, S=0.001mm).
3 Özellik
Avantajları: Rockwell sertlik testi basit ve hızlıdır, iz küçüktür, tayin aralığı geniştir, çoğu metal malzemeye uygulanabilir.
Dezavantajları: zayıf temsiliyet, veri tekrarlanabilirliği iyi değil, düzensiz malzeme veya ince malzeme ve yüzey sertleştirme tabakasının organizasyonuna uygulanamaz.
4 Uygulama
Rockwell sertlik testi genellikle sertliği yüksek olan malzemeler için kullanılır, örneğin; su verme çelikleri, dökme demirler, vb.
Yaygın olarak kullanılan üç ölçek; farklı sertlikteki malzemelere uygun olan HRA, HRB ve HRC'dir.
Sertlik ölçeklerinin seçimi
HRA: Çelik sac, sementit karbür gibi sertliği yüksek malzemelerde 60kg yük ve elmas konik kesici ile kullanılır.
HRB: Yumuşak çelik, demir dışı metaller, tavlanmış çelik vb. gibi sertliği düşük malzemelerde 100kg yük ve 1,5875mm çapında sertleştirilmiş çelik bilye ile kullanılır.
HRC: Sertliği daha yüksek olan malzemeler için, örneğin; çelik, dökme demir vb. malzemelerin 150 kg yük ve elmas konik girinti ucu kullanılarak söndürülmesi.
Uygun girinti ve test kuvveti kombinasyonunun seçilmesiyle Rockwell sertlik testi, doğru sertlik değerleri sağlayabilir ve malzeme seçimi ve kalite kontrolü için önemli bir temel oluşturabilir.
