Bir metal malzemenin sert cisimler tarafından yüzeyinin çizilmesine karşı koyma kabiliyetine sertlik denir. Farklı test yöntemlerine ve uygulama kapsamına göre sertlik, Brinell sertliği, Rockwell sertliği, Vickers sertliği, Shore sertliği, mikro sertlik ve yüksek sıcaklık sertliği olarak ayrılabilir. Borular için yaygın olarak kullanılan üç sertlik vardır: Brinell, Rockwell ve Vickers sertliği.
A. Brinell sertliği (HB)
Belirli bir çaptaki çelik bilye veya karbür bilye kullanarak, belirtilen test kuvveti (F) ile numune yüzeyine bastırın. Belirtilen tutma süresinden sonra, test kuvvetini kaldırın ve numune yüzeyindeki girinti çapını (L) ölçün. Brinell sertlik değeri, test kuvvetinin girintili kürenin yüzey alanına bölünmesiyle elde edilen bölümdür. HBS (çelik bilye) olarak ifade edilir, birimi N/mm2'dir (MPa).
Hesaplama formülü şu şekildedir:
Formülde: F–metal numunenin yüzeyine uygulanan test kuvveti, N;
D–Test edilecek çelik bilyenin çapı, mm;
d–Çentik çapının ortalaması, mm.
Brinell sertliğinin ölçümü daha doğru ve güvenilirdir, ancak genel olarak HBS yalnızca 450N/mm2 (MPa) altındaki metal malzemeler için uygundur ve daha sert çelik veya daha ince levhalar için uygun değildir. Çelik boru standartları arasında Brinell sertliği en yaygın kullanılanıdır. Girinti çapı d genellikle hem sezgisel hem de kullanışlı olan malzemenin sertliğini ifade etmek için kullanılır.
Örnek: 120HBS10/1000130: 1000 Kgf (9,807 KN) deney kuvveti altında 30 sn (saniye) süre ile 10 mm çapındaki bir çelik bilye kullanılarak ölçülen Brinell sertlik değerinin 120 N/mm2 (MPa) olduğu anlamına gelmektedir.
B. Rockwell sertliği (HR)
Rockwell sertlik testi, Brinell sertlik testi gibi bir girinti testi yöntemidir. Aradaki fark, girintinin derinliğini ölçmesidir. Yani, ilk test kuvvetinin (Fo) ve toplam test kuvvetinin (F) ardışık etkisi altında, girinti (çelik değirmeninin koni veya çelik bilyesi) numunenin yüzeyine bastırılır. Belirtilen tutma süresinden sonra, ana kuvvet kaldırılır. Test kuvveti, sertlik değerini hesaplamak için ölçülen artık girinti derinliği artışını (e) kullanır. Değeri, HR sembolü ile gösterilen anonim bir sayıdır ve kullanılan ölçekler A, B, C, D, E, F, G, H ve K dahil olmak üzere 9 ölçeği içerir. Bunlar arasında, çelik sertlik testi için yaygın olarak kullanılan ölçekler genellikle A, B ve C'dir, yani HRA, HRB ve HRC.
Sertlik değeri aşağıdaki formül kullanılarak hesaplanır:
A ve C ölçekleriyle test yapıldığında, HR=100-e
B ölçeğiyle test edildiğinde HR=130-e
Formülde, e – kalan girinti derinliği artışı belirtilen 0,002 mm biriminde ifade edilir, yani girintinin eksenel yer değiştirmesi bir birim (0,002 mm) olduğunda, Rockwell sertliğinde bir sayı değişikliğine eşdeğerdir. e değeri ne kadar büyükse, metalin sertliği o kadar düşüktür ve bunun tersi de geçerlidir.
Yukarıdaki üç ölçeğin uygulanabilir kapsamı aşağıdaki gibidir:
HRA (elmas koni girintisi) 20-88
HRC (elmas koni girinti) 20-70
HRB (çap 1.588mm çelik bilyalı girinti) 20-100
Rockwell sertlik testi şu anda yaygın olarak kullanılan bir yöntemdir, bunlar arasında HRC, Brinell sertlik HB'den sonra çelik boru standartlarında kullanılır. Rockwell sertliği, metal malzemeleri aşırı yumuşaktan aşırı sertliğe kadar ölçmek için kullanılabilir. Brinell yönteminin eksikliklerini telafi eder. Brinell yönteminden daha basittir ve sertlik değeri doğrudan sertlik makinesinin kadranından okunabilir. Ancak, küçük girintisi nedeniyle sertlik değeri Brinell yöntemi kadar doğru değildir.
C. Vickers sertliği (HV)
Vickers sertlik testi aynı zamanda bir girinti testi yöntemidir. Karşıt yüzeyler arasında 1360 derecelik bir açıyla kare piramit elmas girintiyi seçili bir test kuvvetiyle (F) test yüzeyine bastırır ve belirtilen tutma süresinden sonra çıkarır. Kuvvet, girintinin iki köşegeninin uzunluğunu ölçün.
Vickers sertlik değeri, test kuvvetinin girinti yüzey alanına bölünmesiyle elde edilen değerdir. Hesaplama formülü şudur:
Formülde: HV–Vickers sertlik sembolü, N/mm2 (MPa);
F–test kuvveti, N;
d– girintinin iki köşegeninin aritmetik ortalaması, mm.
Vickers sertliğinde kullanılan test kuvveti F 5 (49.03), 10 (98.07), 20 (196.1), 30 (294.2), 50 (490.3), 100 (980.7) Kgf (N) ve diğer altı seviyedir. Sertlik değeri ölçülebilir Aralık 5~1000HV'dir.
İfade yöntemi örneği: 640HV30/20, 30Hgf (294,2N) test kuvvetiyle 20S (saniye) boyunca ölçülen Vickers sertlik değerinin 640N/mm2 (MPa) olduğu anlamına gelir.
Vickers sertlik yöntemi, çok ince metalik malzemelerin ve yüzey katmanlarının sertliğini belirlemek için kullanılabilir. Brinell ve Rockwell yöntemlerinin başlıca avantajlarına sahiptir ve temel eksikliklerini giderir, ancak Rockwell yöntemi kadar basit değildir. Vickers yöntemi çelik boru standartlarında nadiren kullanılır.
Gönderi zamanı: Nis-03-2024