Metal Sertliği Test Kılavuzu: Rockwell, Shore ve Metodlar

Sertlik, bir malzemenin kalıcı girintiye karşı direncinin bir ölçüsüdür. Metal sertlik testinde sertliğin nasıl ölçüldüğünün cevabı basittir: Stveartlaştırılmış bir girinti, hassas bir yük altında yüzeye bastırılır ve izin boyutu veya derinliği, sertlik numarasına dönüştürülür. . Üretim ortamında çelik sertlik testi için Rockwell yöntemi en çok tercih edilen yöntemdir. Tipik sertleştirilmiş takım çeliğini temsil eden 60 HRC ve Yumuşak, işlenebilir yumuşak çeliği temsil eden 25 HRC . bir United Rockwell sertlik test cihazı bu testi otomatikleştiren ve saniyeler içinde sonuç veren özel bir dijital araçtır. Daha yumuşak, metalik olmayan malzemeler için, Shore sertlik test cihazları yay yüklü bir girintinin penetrasyonunu ölçer ve elastomerler ve polimerler için gereklidir. Bu makale, beton çelik sertliği örnekleriyle, klasik Brinell ve Vickers tekniklerinden taşınabilir geri tepme test cihazlarına kadar sertlik kontrol yöntemlerinin pratik, yöntem bazında incelenmesini sağlar.

Sertlik Nasıl Ölçülür: Temel Prensipler

Tüm statik sertlik ölçüm yöntemleri ortak bir sırayı paylaşır: bilinen bir geometriye sahip bir girinti kontrollü bir kuvvet ve hızda malzemeye bastırılır, kuvvet tanımlanmış bir bekleme süresi boyunca tutulur ve ardından girinti ölçülür. Sertlik numarası, nüfuz derinliğinden veya izlenimin yüzey alanından elde edilir. En yaygın üç girinti tipi elmas koni, sertleştirilmiş çelik veya karbür bilye ve elmas piramittir. Yöntemler arasındaki temel fark, girinti, uygulanan kuvvet ve ölçüm yaklaşımının birleşiminde yatmaktadır.

Metalurji sertlik testinde süreç bir sayıdan fazlasını verir. Malzemenin akma dayanımını, sertleşme oranını ve mikro yapısını yansıtır. bir İri taneli dökümde Brinell testi örneğin birden fazla tanenin sertliğinin ortalamasını alırken, 0,5 kgf'de Vickers mikro girintisi tek tane sınırındaki karbürün sertliğini izole edebilir. Ölçüm prensibini anlamak, doğru testi seçmenin ilk adımıdır.

Rockwell Sertlik Testi: Metal için Endüstri Stveardı

Rockwell sertlik testi, hızlı olması, makro ölçekte tahribatsız olması ve optik ölçüm gerektirmemesi nedeniyle üretim ortamlarında baskın metal sertlik testi yöntemidir. Test, ilk önce girintiyi yerleştirmek ve sıfır referansı oluşturmak için küçük bir yük (tipik olarak 10 kgf) uygulayarak çalışır. Daha sonra büyük bir yük (60, 100 veya 150 kgf) uygulanır ve ardından yalnızca küçük yük bırakılarak kaldırılır. Sertlik, kalıcı derinlik artışının ters fonksiyonu olarak doğrudan kadrandan veya dijital ekrandan okunur . bir typical test cycle takes less than five seconds.

En yaygın ölçekler HRC ve HRB'dir. HRC, elmas koni girintisi ve 150 kgf ana yük kullanır sertleştirilmiş çelikler ve titanyum alaşımları için kullanılır. HRB, 1/16 inç karbür bilya ve 100 kgf ana yük kullanır bakır alaşımları ve sertleştirilmemiş çelik gibi daha yumuşak malzemeler için. Endüstrinin büyük bir kısmına yön veren bir Rockwell sertliği örneği, yüzeyi sertleştirilmiş dişlilerin spesifikasyonudur. 58–62 HRC aşırı kırılganlık olmadan optimum aşınma direnci sağlar.

Çelik Sertlik Testi ve Tipik Rockwell Sertlik Örnekleri

Çelik sertlik testi, tezgahta sertlik test cihazlarının en sık uygulanan uygulamasıdır ve Rockwell değerleri, ısıl işlemin belirlenmesinde evrensel dil görevi görür. Aşağıdaki tablo genel çelik koşulları için doğrudan, pratik sertlik örnekleri vermektedir. Bu değerler, bir kalite mühendisinin numuneyi bir numune üzerine yerleştirirken beklediği değerlerdir. United Rockwell sertlik test cihazı .

Birleşik Rockwell Sertlik Ölçme Cihazı : Pratik Bir Tezgah Çözümü

United Rockwell sertlik test cihazı metalurji sertlik testi ve kalite güvencesinde yaygın olarak kullanılan özel bir dijital tezgah sertlik test cihazı markasıdır. United TRU Serisindeki modeller, HRC, HRB ve HRN/T dahil olmak üzere tüm normal ve yüzeysel Rockwell terazilerini kapalı döngü kuvvet uygulama sistemiyle yürütür. doğruluk artı veya eksi 0,5 HRC'den daha iyi . Cihaz, bir düğmeye basılarak küçük yük yerleştirme, büyük yük uygulaması, bekleme ve boşaltma sırasını otomatik hale getirerek operatörün sonuç üzerindeki etkisini ortadan kaldırır. Çelik sertlik testi için bu, bir teknisyenin 50 şaft numunesinden oluşan bir partiyi test edebileceği ve optik ölçüm olmadan tutarlı, tekrarlanabilir sayılar elde edebileceği anlamına gelir. Test cihazının dijital ekranı sertlik değerini doğrudan gösterir ve veriler istatistiksel proses kontrolü için dışarı aktarılabilir, bu da onu metallere yönelik herhangi bir sertlik kontrol yöntemi kütüphanesinde merkezi bir araç haline getirir.

Dökme ve Kaba Malzemeler için Brinell Sertlik Testi

Brinell, demir dökümler, dövme parçalar ve bakır alaşımları gibi kaba veya heterojen mikro yapıya sahip malzemeler için tercih edilen sertlik ölçüm yöntemidir. bir 10 mm tungsten karbür bilya genellikle yüksek bir yük altında yüzeye bastırılır Çelik için 3000 kgf ve Yumuşak demir dışı metaller için 500 kgf . birfter load removal, the diameter of the impression is measured with a calibrated microscope. The hardness number, reported as HBW10/3000 örneğin uygulanan yükün girintinin yüzey alanına bölünmesidir. Büyük top birçok taneciği örneklediği için sonuç, birçok metalin çekme mukavemeti ile iyi korelasyon gösteren güvenilir bir yığın sertliğidir. Bu yöntemdeki sertliğin tipik bir örneği Gri dökme demir için 200 HBW .

Vickers Sertlik Testi: Tüm Ölçeklerde Hassasiyet

Vickers sertlik ölçüm yöntemleri arasında benzersizdir çünkü aynı elmas kare tabanlı piramit girintileyici 1 gf'den 120 kgf'ye kadar olan kuvvetler için kullanılır, bu da testi 3 mikronluk kaplamadan kalın çelik plakaya kadar her şeye uygulanabilir kılar. Girinti köşegenleri optik olarak ölçülür ve sertlik şu şekilde ifade edilir: HV , geniş bir aralıkta yükten bağımsızdır. Metalurji sertlik testinde Vickers önemlidir vaka derinliği tespiti sertlik gradyanını haritalandırmak için yüzeyden çekirdeğe kadar 0,5 veya 1 kgf'lik bir dizi girinti yapılır. Bu aynı zamanda Rockwell ve Brinell'in kritik değişimleri kaçıracağı kaynak bölgelerinin ve ince folyoların nitelendirilmesi için de referans yöntemdir. Nitrürlenmiş bir yüzey için sertliğe bir örnek: 1000 HV 0,5 çekirdekte 300 HV'ye düşüyor.

Elastomerler ve Polimerler için Shore Sertlik Test Cihazları

Shore sertlik test cihazları, kauçukların, plastiklerin ve diğer metalik olmayan malzemelerin yay yüklü bir girinti ile batmaya karşı direncini ölçen taşınabilir cihazlardır. En yaygın iki ölçek şunlardır: Yumuşak kauçuk için Shore A ve Sert plastikler için Shore D . bir durometer reading of 60 Shore A is typical for a rubber tire tread, while 80 Shore D indicates a hard hat material. The measurement is quick and non-destructive, making it a standard hardness checking method on the production floor and in the field. While not used for metals, Shore testers are a critical component of a complete hardness testing capability for hybrid components like bonded rubber-to-metal mounts.

Sertlik Testi Nasıl Yapılır: Adım Adım Kılavuz

following practical procedure illustrates how to hardness test using a Rockwell bench tester, the most common industrial scenario. The same principles of sample preparation, machine verification, and indentation spacing apply across all methods.

1. Test cihazını doğrulayın. Bilinen sertliğe sahip sertifikalı bir test bloğu üzerinde günlük kalibrasyon kontrolü yapın. Okuma, HRC ölçeği için genellikle artı veya eksi 1,0 HRC olmak üzere belirtilen tolerans dahilinde olmalıdır.
2. Numune yüzeyini hazırlayın. test surface and the anvil seat must be clean, dry, and free of scale or decarburization. For thin or irregular parts, use the correct elevating screw and anvil insert to ensure stability.
3. Doğru ölçeği ve girintiyi seçin. 20 HRC'nin üzerindeki sertleştirilmiş çelik için elmas koni girintisini takın ve HRC ölçeğini seçin. Pirinç veya sertleştirilmemiş çelik için 1/16 inçlik bilya ve HRB ölçeğini kullanın.
4. Küçük yükü uygulayın. Girinti parçası numuneyle temas edene ve bir referans işareti veya bip sesiyle gösterilen küçük yük tamamen uygulanana kadar yükseltme vidasını yavaşça kaldırın.
5. Ana yükü uygulayın ve bekleyin. Test döngüsünü etkinleştirin. Makine ana yükün tamamını uygular, belirtilen bekleme süresi boyunca (genellikle 3-6 saniye) tutar ve otomatik olarak ikincil yüke geri bırakır.
6. Sertlik değerini okuyun. Rockwell number is displayed directly. Record the value and the scale, e.g., 58,5 HRC .
7. Uygun mesafeyi koruyun. distance between indentations must be at least girintinin çapının üç katı ve iş sertleşmesini engellemek için her girinti numunenin kenarından çapın en az 2,5 katı olmalıdır.

Doğru Sertlik Kontrol Yönteminin Seçilmesi

choice of hardness measuring method is driven by material type, part geometry, the scale of the microstructure, and whether the test is for production release or failure analysis. The table below summarizes the primary hardness checking methods for metal and non-metal applications, providing a practical selection guide.

Son bir pratik nokta: hiçbir sertlik testi tek başına evrensel değildir. İyi donanımlı bir metalurji laboratuvarı, United Rockwell sertlik test cihazı günlük çelik üretimi kontrolleri için, arıza analizi için bir Vickers mikro sertlik test cihazı ve gelen kauçuk denetimleri için taşınabilir bir Shore ölçer. Yöntemin malzemeyle ve gerekli bilgilerle eşleştirilmesi, güvenilir sertlik testinin temelidir.