SERTLİK ÖLÇME YÖNTEMLERİ

SERTLİK ÖLÇME YÖNTEMLERİ

Sertlik, Herhangi bir malzemenin, kendisine batmak isteyen daha sert bir malzemeye gösterdiği dirence denir. Tabiatta ki malzemelerin sertlikleri farklılıklar gösterir. Bilinen en sert maden elmas olup çelik orta sertlikte bir malzeme olarak karşımıza çıkar.

Bütün metallerde ve özellikle çelikte sertlik, soğuk sertleştirme ve ısıl işlem sonucu geniş sınırlar içerisinde değişir. Bunun tersi olarak sertlik değerlerinden, malzemenin iç yapı durumu hakkında sonuçlar çıkarılabilir. Bu sebeplerden ötürü sertlik muayeneleri, çok uygulanır. Bu muayene özel bir numune hazırlanmasına gerek göstermeden malzeme parçası üzerinde yapılabilir.

A - STATİK SERTLİK ÖLÇME YÖNTELERİ

1. Rockwell Sertlik Ölçme

Bu yöntemde sertlik, yükün iz yüzeyinki derinliğinden bulunur. İz derinliği ve sertlik değeri bir derinlik ölçme aletinden (derinlik saati) okunabilir. Bu yönüyle kısa sürede sertlik ölçümü değerlerine ulaşmak mümkün olup istendiğinde işlem otomatikleştirilebilir. Rockwell (rokvel) sertlik ölçme yönteminde batıcı uç olarak tepe açısı 120° olan basık elmas konik ya da 1,59 mm çapındaki çelik bilye kullanılır. Kullanılan batıcı ucun türü, yöntemin simgesinde belirtilir. Elmas uç kullanıldığında yöntem HRC ve HRA olarak ifade edilir. Çelik bilyede ise HRB ve HRF ifadeleri kullanılır. Bunlar arasındaki fark deney esnasında uygulanan kuvvet değerlerinden kaynaklanmaktadır.

Rockwell ölçme işlemi dört kademede yapılır. Ancak işleme başlamadan önce ölçümü yapılacak malzemenin ölçme cihazına konulduğu yüzeyin (basma tepsisi) temiz olmasına ve parça yüzeyinin yükleme yönüne dik olmasına dikkat edilmelidir. Bunlar sağlandıktan sonra ölçme işlemine başlanır.

Batıcı uç, muayene ön yüküyle ölçüm yapılacak parça üzerine tesir eder ve bu durumda ölçü saati sıfıra ayarlanır. Böylelikle ölçü başlangıcı elde edilerek ölçü aleti ile temas hâlinde olan yüzeyin ve ölçü aletinin toleranslarının etkisi ortadan kaldırılır.

Basma tepsisi, üzerindeki malzeme ile birlikte döndürülerek yükseltilir. Bu yükseltme, işlemi malzeme batıcı uca değip ucu yükselterek ölçme saatini sıfıra getirene kadar devam edilir. Ölçme aletleri, bu durumda, bir manivela sistemi üzerinden batıcı uca muayene ön yükü etki edecek şekilde ayarlanmıştır.

Batıcı ucun malzeme içerisine batmasını sağlayacak muayene yükü etki ettirilir. Ölçme saati üzerinden bu durum takip edilir. İbre sakin duruma geldiğinde, ölçme saati iz derinliğini gösterir. İz derinliği üç parçadan oluşur:

- Malzemenin plastik şekil değişimi

- Malzemenin elastik şekil değişimi

- Cihazın (tepsi ayağının yaylanması) elastik şekil değişimi

Muayene yükünün kaldırılması sonucunda, batıcı uç muayene ön yükünün tesiriyle belirli bir miktar gömülü kalır. Ölçme saatinde batıcı ucun biraz yükseldiği görülür. Elastik şekil değişmeleri eski hâline döner, ölçme saati bu anda sadece kalıcı iz derinliğini gösterir.

İz derinliğine ait uzunluk ölçülerinin karşılığı olan Rockwell sertlik değerleri skala üzerinde gösterildiği için sertlik doğrudan doğruya okunur.

2- Brinell Sertlik Ölçme Yöntemi

Hassas olmayan ve ucuz batıcı uç olarak sertleştirilmiş çelikten taşlanarak yapılmış küreler (bilyeler) kullanılır. 400 HB'nin üzerinde sertliğe sahip malzemelerde sinterlenmiş küreler önerilir.

Bilye üzerine bir zaman dilimi içerisinde uygulanan ağırlıkla malzeme üzerinde küresel bir iz meydana getirilir. Malzemenin sertlik ya da yumuşaklığına bağlı olarak meydana gelen iz de büyük ya da küçük çaplı olur. Sertliği ölçebilmek için önce iz alanı bulunur.

Ölçülen değerler ancak muayene yükü ve küre çapının karesi arasında sabit bir oran varsa karşılaştırılabilir. Bu orana "yükleme derecesi" adı verilir.

Daha sonra da uygulanan ağırlık, bu iz alanına bölünerek sertlik değerlerine ulaşılır. Kullanılacak kürenin çapı muayene edilecek malzemenin kalınlığına ve şekline göre ayarlanır. Çapın büyüklüğü bu özelliklere dayanılarak diyagramlardan okunur.

3. Vickers Sertlik Ölçme Yöntemi

En sert malzemeler ve sinterlenmiş sert malzemeler de aralarında olmak üzere, her sertlik derecesindeki maddelerin sertlik muayenesi bu yöntem ile gerçekleştirilebilir. Bu yöntemde batıcı uç olarak elmastan yapılmış basık dört kenarlı bir piramit kullanılır. Batıcı uç, Brinell sertlik ölçümünde kullanılan uca göre (özellikle darbelere karşı daha hassas olduğundan) kaba işletme şartlarına daha az uygundur. Buna karşılık en sert maddeleri bile muayene etmek mümkündür.

Batıcı uç (uç açısı 136°), geometrik olarak benzer izler meydana getirir. Meydana gelen piramit izin köşegenleri (d) ölçülür. Örnek parçalar üzerinde meydana getirilen iz üzerinde d köşegeninin uzunluğu, genellikle iki köşegenin ortalaması olarak ölçülür. Bu nedenle 98 ila 980 N arasında muayene yükünün sertlik değerine bir etkisi yoktur.

Tercih edilen muayene yükleri (standartlara göre) 4998-196-294-490-980 N' dur. Yük, darbesiz olarak yaklaşık 5 saniye içinde en yüksek değere ulaşmalı ve 10-15 saniye etki etmelidir.

Muayene yüzeyi çok küçük ya da ince olan örnek parçalar için (sert yüzey tabakaları) ya da çok az tahrip edilmesi istenilen parçalarda daha küçük yükler standartlaştırılmıştır. Bu yükler 1,96 N ile 49 N arasındadır.

Vickers sertlik ölçüm yöntemi, en doğru değerleri verir. Diğer yandan en geniş ölçme aralığına sahiptir. Jrek kristaller üzerindeki sertlik ölçümlerinde bile bu yöntem kullanılır. Bu işlem için 0,01 ila 1 N arasında olan yükler gereklidir. Ölçme cihazı (mikrosertlik muayene cihazı) sertlik muayene cihazı ve mikroskop karışımı olan bir alettir. Çünkü ancak böyle bir alet ile elmas uç, belirli bir kristale batırılabilir.

B - DİNAMİK SERTLİK ÖLÇME YÖNTEMLERİ

1-  Shore Sertlik Ölçme Yöntemi

Bir boru içerisinden kütlesi 20 g olan bilye biçiminde cisim, düşey olarak muayene yapılacak malzeme üzerine düşer ve geri sıçrar. Sert malzemelerde düşüş enerjisinin küçük bir kısmı, malzeme üzerinde şekil değişimine harcanır. Bu nedenle sert malzemelerde düşen cismin izi küçük olur. Enerjinin geri kalan kısmı geri sıçramaya neden olur. Geri sıçramayı meydana getiren enerji ölçü aletiyle tespit edilir. Geri sıçrama yüksekliği malzemenin sertliğinin ölçüsüdür.

Bu web sayfasındaki yazılı ve görsel bütün bilgilerin yayın hakları Hamit ARSLAN' a aittir. Hamit ARSLAN' ın yazılı izni olmaksızın kısmen veya tamamen alıntı yapılamaz, kopya edilemez, elektronik, mekanik, dijital, fotokopi ya da herhangi bir kayıt sistemiyle çoğaltılamaz ve yayınlanamaz.


Facebook Twitter Google+ LinkedIn Pinterest Addthis