Malzemenin sertliği hakkında ne kadar bilginiz var?

Performans ve ömrü sağlamak için, mekanik imalatta kullanılan kesici, ölçüm aletleri ve kalıpların malzemesi yeterli sertliğe sahip olmalıdır.Bugün sizinle malzeme sertliği hakkında konuşacağım.Sertlik, bir malzemenin yerel deformasyona, özellikle plastik deformasyona, girintiye veya çizilmeye karşı direncini ölçen bir ölçüdür. Genel olarak, malzemenin sertliği ne kadar fazlaysa, aşınma direnci o kadar iyi olur, örneğin dişli ve diğer mekanik parçalar yeterli aşınma direnci ve hizmet ömrünü sağlamak için belirli bir sertlik gerektirir.

Sertlik türleri

Yukarıda gösterildiği gibi, eskiden bu kadar çok sertlik türü vardı. Metal sertliğinde yaygın ve pratik girinti sertliği testlerini size tanıtacağım.

Sertlik tanımı

1. Brinell Sertliği

Kabul görmüş bir sertlik spesifikasyonu haline gelen Brinell sertliği (sembol HB) test yöntemi, geliştirilen ve özetlenen ilk yöntemlerden biridir ve diğer sertlik test yöntemlerinin ortaya çıkmasına katkıda bulunmuştur.

Brinell sertliği testinin prensibi şöyledir: girici (çelik bilya veya karbür bilya, çapı Dmm) test kuvveti F uygular, numune preslendikten sonra, bilya giricinin numune ile temas alanı S(mm2), giricinin bıraktığı içbükey çap d(mm) olarak hesaplanır ve test kuvvetinden elde edilen değer hariç tutulur. Girici çelik bilya ise sembol HBS, sert metal karbür bilya ise HBW'dir. k bir sabittir (1/g= 1/9.80665 = 0.102).

2. Vickers Sertliği

Vickers sertliği (sembol HV), herhangi bir test kuvvetiyle test edilebilen en yaygın kullanılan test yöntemidir, özellikle 9.807N altındaki küçük sertlik alanlarında.

Vickers sertliği, test kuvveti F(N)'nin, standart plaka ile girici arasındaki temas alanı S(mm2)'ye bölünmesiyle elde edilen değerdir, girici (dörtgen konik elmas, göreceli yüzey açısı =136°) tarafından standart plaka üzerinde oluşturulan girintinin köşegen uzunluğuna (d(mm, her iki yöndeki ortalama uzunluk) göre hesaplanır) test kuvveti F(N) altında. k bir sabittir (1/g=1/9.80665)

3. Knoop Sertliği

Knoop sertliği (sembol HK), aşağıdaki formüle göre, test kuvveti F altında standart levha üzerinde oluşturulan girintinin daha uzun köşegen uzunluğuna (d (mm)) dayalı olarak, girinti projeksiyon alanı A (mm2)'ye test kuvvetinin bölünmesiyle hesaplanır, 172°30' ve 130° göreceli yan açılara sahip uzun elmas girici preslenerek.

Knoop sertliği, bir mikro sertlik ölçerin Vickers giricisini Knoop giricisi ile değiştirerek de ölçülebilir.

4. Rockwell Sertliği

Rockwell sertliği (sembol HR) veya Rockwell yüzey sertliği, standart levhaya bir elmas girici (uç koni açısı: 120°, uç yarıçapı: 0.2mm) veya küresel bir girici (çelik bilya veya karbür bilya) uygulayarak bir ön yük kuvveti uygulayarak, ardından bir test kuvveti uygulayarak ve ön yük kuvvetini geri yükleyerek ölçülür.

Bu sertlik değeri, girinti derinliği h(μm) ile ön yük kuvveti ve test kuvveti arasındaki fark olarak ifade edilen sertlik formülünden türetilir. Rockwell sertliği testi 98.07N ön yük kuvveti kullanır ve Rockwell yüzey sertliği testi 29.42N ön yük kuvveti kullanır. Girici tipi, test kuvveti ve sertlik formülü ile birlikte verilen belirli sembol bir ölçek olarak adlandırılır. Japon Endüstri Standartları (JIS) çeşitli ilgili sertlik ölçeklerini tanımlar.

HR(Elmas girici, Rockwell sertliği)=100-h/0.002 h:mm

HR(Bilya girici, Rockwell sertliği)=130-h/0.002 h:mm

HR(Elmas/bilya girici, yüzey Rockwell sertliği)=100-h/0.001 h:mm

Sertlik test makineleri

basit ve hızlı çalıştıkları ve doğrudan ham maddelerin veya parçaların yüzeyinde test edilebildikleri için yaygın olarak kullanılır.

Sertlik Seçim RehberiReferansınız için sertlik test yöntemleri seçim rehberi:

Malzeme

Mikro Vickers sertliği

Aynı sertliğe sahip nesnelerin iki tür Knoop Vickers giricisine eşit direnç gösterdiği gerçeğine dayanarak, iki tür Vickers Knoop giricisinin yük altındaki gerilimi sırasıyla türetilir ve ardından σHK=σHV'ye göre HV=0.968HK elde edilir. Bu formül düşük yük altında ölçülür ve hata nispeten büyüktür. Ayrıca, sertlik değeri HV900'den büyük olduğunda, bu formülün hatası çok büyüktür ve referans değeri kaybolur.

• Türetme ve düzeltmeden sonra, Knoop sertliği ve Vickers sertliği için dönüşüm formülü önerilir.

• Gerçek verilerle doğrulanan formülün maksimum göreceli dönüşüm hatası %0.75'tir ve yüksek referans değerine sahiptir.
• Rockwell'den Vickers'a dönüşüm

Hans· Qvarnstorm tarafından önerilen Qvarnstorm dönüşüm formülü, Rockwell sertliğinden Vickers sertliğine dönüşüm formülünü elde etmek için değiştirilir:

• Bu formül, Çin'de yayınlanan demirsel metal sertliği standart verileriyle dönüştürülür ve HRC hatası temelde ±0.4HRC aralığında, maksimum hatası yalnızca 0.9HRC'dir ve maksimum hesaplanan HV hatası ±15HV'dir.

• Farklı giricilerin gerilimi σHRC=σHV'ye göre, formül Rockwell sertliği ve Vickers sertliği girinti derinliği arasındaki ilişki eğrisinin analiziyle elde edilir.

Bu formül ulusal standart deneysel dönüşüm değeri ile karşılaştırılır ve dönüşüm formülünün hesaplama sonucu ile standart deneysel değer arasındaki hata ±0.1HRC'dir.

• Gerçek deneysel verilere göre, doğrusal regresyon ile Rockwell sertliğinden Vickers sertliğine dönüşüm tartışılır ve formül elde edilir:

Bu formülün kullanım aralığı küçüktür ve hata büyüktür, ancak hesaplanması kolaydır ve doğruluk yüksek olmadığında kullanılabilir.

• Rockwell'den Brinell sertliğine dönüşüm

Brinell girintisi ile Rockwell girinti derinliği arasındaki ilişki analiz edilir ve giricinin gerilimi σHRC=σHB'ye göre dönüşüm formülü elde edilir.

• Hesaplanan sonuçlar ile standart deneysel değerler arasındaki hata ±0.1HRC'dir.

• Gerçek deneysel verilere göre, formül doğrusal regresyon yöntemi ile elde edilir.

Formül hatası büyüktür ve kullanım aralığı küçüktür, ancak hesaplaması basittir ve doğruluk yüksek olmadığında kullanılabilir.

• Brinell'den Vickers'a dönüşüm

Brinell sertliği ve Vickers sertliği arasındaki ilişki de σHB=σHV'ye dayanmaktadır.

• Bu formülün dönüşüm sonucu ulusal standart dönüşüm değeri ile karşılaştırılır ve dönüşüm hatası ±2HV'dir.

Knoop'tan Rockwell'e dönüşüm

Knoop ve Rockwell'in karşılık gelen eğrileri parabolere benzediği için, eğrilerden yaklaşık dönüşüm formülü türetilir.

• Bu formül doğrudur ve referans olarak kullanılabilir.