Laboratuvar

LABORATUVAR

Sertlik, malzemelerin çizilmeye karşı gösterdiği direnç olarak tanımlanabilir. Sertlik değerleri doğal olarak deney koşullarına bağlıdır. Sertlik deneylerleri malzeme ve imal edilmiş parçaların çabuk ve tahribatsız olarak kontrolünü sağlayan çok önemli mekanik deneylerden biridir. Teknolojide yaygın olarak kullanılan sertlik ölçme yöntemleri, numune üzerinde elde edilen kalıcı izlerin ölçülmesi esasına dayanan yöntemlerdir. Çeliklerde akam gerilmesi ve çekme mukavemeti sertlikle doğru orantılıdır. Bu yüzden basit sertlik deneyi önemli bu iki özellik hakkında da fikir edinmeyi mümkün kılar.

Sertlik deneylerini iki genel gruba ayırmak mümkündür. Bunlar;
1. Statik sertlik ölçme deneyleri:
a- Rockwell sertlik deneyi,
b- Brinell sertlik deneyi,
c- Vickers sertlik deneyi,
d- Mikrosertlik deneyi
2. Dinamik sertlik deneyleri;
a- Darbe etkisiyle sertlik ölçme deneyleri,
b- Sıçrama etkisiyle sertlik ölçme deneyleri

Rockwell Sertlik Deneyi

Teknolojide en yaygın olarak kullanılan sertlik ölçme yöntemidir. Çünkü diğer yöntemlerle karşılaştırıldığında daha hızlı olması, küçük boyutlu iz bırakarak en son ısıl işlem uygulanmış parçaların hasarsız bir şekilde test edilebilmesine olanak sağlaması, küçük sertlik farklılıklarının ölçümüne olanak sağlayacak kadar hassas olması gibi üstüklükleri vardır.Rockwell sertlik deneyi, malzemenin sertliğinin bir ölçüsü olarak sabit yük altında, malzeme üzerinde oluşturulan iz derinliğinin ölçülmesi esasına dayanır.

Statik Sertlik Deneyleri

Genel olarak Brinell sertlik deneyi yumuşak ve orta sert, Vickers sertlik deneyi, yumuşak, orta sert ve sert, Rockwell B yumuşak ve orta sert, Rockwell C ise orta sert ve sert malzemeler için kullanılır.

Brinell Sertlik Deneyi

Brinell sertlik deneyi, malzeme yüzeyine belirli bir yükün, belirli bir çaptaki sert malzemeden yapılmış bir bilya yardımıyla belirli bir süre uygulanması sonucu yüzeyde kalıcı bir iz meydana getirmek esasına dayanır. Daha sonra oluşan kuvvetin oluşan izin küresel yüzey alanına bölünmesiyle Brinell sertlik değeri elde edilir.

Standart Brinell deneyinde kullanılan yükler 500, 1500 veya 3000 kg'dır.Yük malzemeye yavaş yavaş artacak şekilde uygulanmalı, darbeli yüklemeler önlenmelidir.

Genel olarak bir malzemenin Brinell sertlik değeri yük ve bilya çapına bağlı olarak delişir. Ancak değişen şartlara karşın aynı Brinell sertlik değerinin elde eidilmesi istendiğinde, numune yüzeyinde meydana getirilen kalıcı izlerin geometriksel benzerliği sağlanmalıdır.

Vickers Sertlik Deneyi

Vickers sertlik deneyi, tabanı kare ve tepe açısı 136 derece olan standartlaştırılmış piramit şeklinde bir elmas ucun, değişken yükler altında numune yüzeyine batırılması sonucu bir iz oluşturmak esasına dayanır.

Vickers sertlik deneyinin kullanım alanı çok geniştir. Çok yumuşak ve çok sert malzemeler için olduğu gibi ince tabakalar için de uygundur. Sertliğin sayısal değerleri 3 VSD (örneğin kurşun) ve 1500 VSD (sert metal) arasında değişir.

Deneyden sonra Vickers sertlik değerini bulmak için kare fieklindeki izin köşegenlerini hassas bire şekilde ölçmek gerekir. Bu ölçme sertlik cihazına ilave edilmiş bir Metakurji mikroskobu ile yapılır. Numune üzerinde meydana getirilen izin gmrüntüsünü mikroskop yardımıyle ölçme ekranına aktarılırç ölçme ekranındaki hareketli iki cetvel yardımıyla köşegenlerin uzunlukları hassas bir şekilde ayrı ayrı ölçülüp ortalamaları alınır.

Mikrosertlik Ölçme Deneyi

Bu yöntem özellikle çok küçük numunelerin ve ince sacların sertliklerini ölçmede elverişlidirler. Karbürize, dekarbürize veya azotla sertleştirilmiş yüzeylerle, elektolitik olarak kaplanmış malzemelerin sertlikleri de bu deneyile tespit edilebilr. Ayrıca metalik alaşımlarda fazların sertliklerinin tespitinde, segregasyonların ve cam,porselen,metalik karbürler gibi çok sert ve kırılgan malzemelerin sertliklerini ölçmede de kullanılır.

Mikrosertlik aleti hassas bir alet olup otomatiktir. Diğer sertlik ölçme aletlerinden farklı olan yanı aletin komple metal mikroskobu içermesidir.

Dinamik Sertlik Ölçme Yöntemleri

İz bırakıcının oluşturduğu izin derinliğini veya alanını ölçme esasına dayanan yöntemler statik sertlik ölçme yöntemleri olarak bilinmektedir. Bunların dışındaki endüstriyel deney yöntemleri dinamik sertlik ölçme yöntemleri olarak tanımlanırlar. Bu yöntemleri iki ana grupta toparlamak mümkündür:

a- Darbe etkisi ile sertlik ölçme yöntemleri

b- Sıçranma etkisi ile sertlik ölçme yöntemleri

Birinci grupta, Brinell deneyine benzer bir yol izlenip Brinell sertlik değerleri hesaplanır. ancak burada kuvvet darbe şeklinde uygulanır. Batıcı uç genellikle çelik bir bilya olup, darbe etkisiyle numune yüzeyinde kalıcı bir iz bırakılır. İz çap 0,1 mm hassasiyetle ölçülerek önceden hazırlanmış eğri yada tablolar yardımıyla statik Brinell sertlik değerine geçilir.

Darbe etkisi ile sertlik ölçen cihazların en yaygın olarak kullanılanı "Poldi Çekici"dir.

Sıçrama etkisiyle sertlik ölçme yönteminde ise, numune üzerine bir cisim düşürülür ve bu cisim numune yüzeyinde daha çok bir elastik deformasyon yaparak geriye sıçramaktadır.

Sıçrama miktarı sertlik ölçmede bir kriter olarak kullanılmaktadır. Dolayısıyla yumuşak malzemelerde sıçrama daha az, sert malzemelerde ise daha fazla olacaktır.

Bu cihazlarda batıcı uç olarak su verilmiş çelik bilys veya küresel elmas uç kıllanılır. Bunlar düşen ağırlığın alt yüzeyine tutturulur. Sıçrama miktarını kolaylıkla ölçmek için gtösterge üzerinde kolaylıkla hareket edebilen seyyar ibreden faydalanılır.

Sıçrama miktarını gösteren sertlik cihazları içinde en çok tanınan ve yaygın olarak kullanılanı "Shore Skleroskobu"dur.