Sertlik Ölçme Cihazı Kılavuz: Rockwell ve Vickers Yöntemlerinin Açıklaması
A sertlik test cihazı Tipik olarak sertleştirilmiş bir girintiyi kontrollü bir yük altında malzemenin yüzeyine bastırarak ve ortaya çıkan girintinin derinliğini veya boyutunu değerlendirerek bir malzemenin lokal plastik deformasyona karşı direncini ölçer. Sertlik testi, metal işleme, ısıl işlem ve malzeme mühendisliğinde en yaygın kullanılan kalite kontrol kontrollerinden biridir; çünkü sertlik, aşınma direnci, çekme mukavemeti ve işlenebilirlik ile yakından ilişkilidir ve üreticilere bir parçanın malzeme özelliklerini karşıladığını doğrulamak için hızlı, büyük ölçüde tahribatsız bir yol sağlar.
Düzinelerce sertlik testi yöntemi ve ölçeği mevcut olsa da Rockwell ve Vickers, her biri farklı malzeme türlerine, parça geometrilerine ve hassasiyet gereksinimlerine uygun, endüstriyel ve laboratuvar ortamlarında en yaygın şekilde belirtilen iki yöntem olmaya devam ediyor. Bu kılavuz, bir sertlik test cihazının genel olarak nasıl çalıştığını, bir Rockwell sertlik test cihazının adım adım nasıl kullanılacağını ve bir Vickers sertlik test cihazı makinesini diğer test yöntemlerinden ayıran özellikleri kapsar.
Sertlik Ölçme Cihazı Nasıl Çalışır?
Yöntemi ne olursa olsun, her sertlik test cihazı aynı temel prensiple çalışır: belirli bir şekle ve malzemeye sahip bir girintiye bilinen bir kuvveti uygulayın, ardından bir sertlik değeri elde etmek için ortaya çıkan deformasyonu ölçün. Test yöntemleri arasındaki fark, girinti geometrisi, uygulanan yük ve ölçümün doğrudan makine tarafından ölçülen girinti derinliğine mi, yoksa yük kaldırıldıktan sonra optik olarak ölçülen girinti boyutuna mı dayalı olduğudur.
Rockwell testi, kullanılan spesifik ölçeğe bağlı olarak elmas koni veya sertleştirilmiş çelik bilye kullanarak girinti derinliğini doğrudan ölçer ve makine, küçük ve büyük yük uygulaması arasındaki derinlik farkından değeri otomatik olarak hesapladığından neredeyse anında bir sertlik okuması üretir. Vickers ve Brinell testleri ise aksine, malzemenin yüzeyinde kalan girintinin fiziksel boyutlarının tipik olarak bir mikroskop altında veya entegre bir optik ölçüm sistemi ile ölçülmesine ve bu ölçülen girinti alanından sertliğin hesaplanmasına dayanır.
Belirli bir malzeme ve uygulama için doğru sertlik test cihazının ve terazinin seçilmesi, malzemenin beklenen sertlik aralığı, test parçasının kalınlığı ve yüzey kaplaması ve uygulamanın hızlı bir üretim alanı kontrolü mü yoksa laboratuvar düzeyinde hassas bir ölçüm mü gerektirip gerektirmediği gibi faktörlere bağlıdır. Rockwell için ASTM E18 ve Vickers için ASTM E92 gibi test standartları, üreticilerin ve laboratuvarların izlenebilir, tekrarlanabilir sonuçlar için takip etmesi beklenen kesin prosedürleri, yükleri ve kalibrasyon gereksinimlerini tanımlar.
Rockwell Sertlik Ölçme Cihazı Nasıl Kullanılır
Rockwell sertlik test cihazının doğru şekilde kullanılması, test parçasının hazırlanmasıyla başlar: test edilen yüzeyin temiz, düz olması ve okumayı bozabilecek kireçten, oksidasyondan veya yüzey düzensizliklerinden arınmış olması gerekir; çünkü en küçük yüzey kirliliği bile sonuçları önemli ölçüde çarpıtabilir. Test parçası makinenin örsüne yerleştirilir ve test edilen malzeme tipine ve beklenen sertlik aralığına göre doğru ölçeğe özgü yük ile birlikte, daha sert malzemeler için bir elmas koni veya daha yumuşak olanlar için bir çelik bilyeden oluşan uygun girinti seçilir.
Test sürecinin kendisi iki aşamalı bir yükleme sırasını takip eder: girintiyi malzeme yüzeyine sıkıca oturtmak ve sabit bir referans noktası oluşturmak için ilk önce küçük bir yük uygulanır, ardından ana yük uygulanır ve malzemenin uygulanan kuvvete tam olarak yanıt vermesini sağlamak için belirli bir bekleme süresi boyunca tutulur. Küçük yük kalırken büyük yük kaldırıldığında, makine iki yük aşaması arasındaki girinti derinliği farkını ölçer ve bu derinlik farkı doğrudan test cihazının kadranında veya dijital okumasında görüntülenen Rockwell sertlik değerine dönüştürülür.
Tutarlı ve doğru sonuçlar için operatörler tek bir ölçüme güvenmek yerine test parçası üzerinde farklı noktalarda birden fazla ölçüm yapmalıdır çünkü küçük malzeme tutarsızlıkları veya yüzey farklılıkları bireysel okumaların değişmesine neden olabilir. Bitişik girintilerin oluşturduğu gerilim alanından kaynaklanan girişimi önlemek için test noktalarını yeterince uzağa yerleştirmek ve test cihazının kalibrasyonunu sertifikalı test bloklarıyla düzenli doğrulama yoluyla sürdürmek, zaman içinde güvenilir Rockwell sertlik verileri üretmek için temel uygulamalardır.
Vickers Sertlik Ölçme Cihazı Makinesi: Nasıl Farklılaşır?
A Vickers sertlik test cihazı Seçilen bir yük altında malzeme yüzeyine bastırılan, kare tabanlı piramit şeklinde hassas şekillendirilmiş bir elmas uç kullanır ve Rockwell testinden farklı olarak sertlik değeri, testin kendisi sırasında ölçülen girinti derinliği yerine geride bırakılan izin ölçülen diyagonal uzunluğundan hesaplanır. Bu optik ölçüm yaklaşımı, küçük ölçüm hataları bile doğrudan sertlik değeri yanlışlığına dönüştüğünden, girinti köşegenlerini yüksek hassasiyetle ölçebilen entegre bir mikroskop veya kamera sistemi gerektirir.
Vickers testinin en önemli avantajlarından biri, son derece geniş uygulanabilir sertlik aralığı ve çok yumuşak metallerden son derece sert, kırılgan malzemelere kadar geniş bir malzeme yelpazesini baştan sona aynı girinti geometrisini kullanarak test etme yeteneğidir; farklı ölçeklerin, farklı sertlik aralıkları için farklı girintiler ve yükler gerektirdiği Rockwell testinde durum böyle değildir. Bu çok yönlülük, Vickers test cihazlarını, ekipman konfigürasyonlarını değiştirmeye gerek kalmadan çok çeşitli malzeme türlerini ve sertlik seviyelerini işleyen araştırma ve kalite kontrol ortamlarında özellikle değerli kılmaktadır.
Modern Vickers sertlik test cihazı makineleri, girintili görüntüyü yakalayan ve diyagonal ölçümleri ve elde edilen sertlik değerini otomatik olarak hesaplayan otomatik optik ölçüm yazılımını giderek daha fazla birleştiriyor; bu da tarihsel olarak manuel mikroskop tabanlı ölçümün bir sınırlaması olan operatör öznelliğini önemli ölçüde azaltıyor. Bu otomasyon, Vickers testini önceki manuel ölçüm yaklaşımlarına göre önemli ölçüde daha hızlı ve daha tutarlı hale getirirken, Vickers testini ince kaplamaların, küçük parçaların ve yüzey sertleştirilmiş yüzey katmanlarının mikro sertlik testi için tercih edilen yöntem haline getiren hassas hassasiyeti ve geniş malzeme uygulanabilirliğini hala koruyor.
Yaygın sertlik testi yöntemlerinin girinti tipine, ölçüm esasına ve tipik uygulamaya göre karşılaştırılması.
