Brinell Sertlik Testi

Metalik malzemelerin sertliğini belirlemek için Brinell testi, test edilecek malzemenin yüzeyine bilinen bir çapa sahip sertleştirilmiş çelik bilye aracılığıyla bilinen bir yük uygulanmasından oluşur. Metalde ortaya çıkan kalıcı baskının çapı ölçülür ve daha sonra Brinell Sertlik Numarası (BHN) aşağıdaki formülden hesaplanır; bu formülde D = milimetre cinsinden bilye çapı, d = milimetre olarak baskının kenarında ölçülen çap ve P = kilogram olarak uygulanan yük.

Çelik bilye, uygulanan yük altında deforme olmamış ve tesiri küresel olmuşsa, o zaman önceki formül genel bir formül olurdu ve uygulanan yük ve bilye boyutunun herhangi bir kombinasyonu kullanılabilirdi. Bununla birlikte, çelik bilyenin yüzeye tesiri tam olarak dairesel değildir çünkü hem çelik bilyede hem de ölçü içerisinde çeliğin formunda bir miktar geri kazanım olması gereklidir. Bu nedenle standart bir Brinell testinde kullanılan çelik bilyenin boyutu ve uygulanan yükün miktarı standartlaştırılmalıdır. Standart Brinell testinde 10 milimetre çapında ve 3000, 1500 veya 500 kilogramlık bir yük kullanılır. Zorunlu olmamakla birlikte test yükünün, tesir çapının 2,50 ila 4,75 milimetre aralığında olacağı büyüklükte olması arzu edilir. Bu baskı çapları aralığı için aşağıdaki test yükleri ve yaklaşık Brinell sayıları şunlardır: 3000 kg, 160 ila 600 BHN; 1500 kg, 80 ila 300 BHN; 500 kg, 26 ila 100 BHN. Brinell testi yapılırken yük, demir ve çelik için en az 15 saniye, diğer metaller için en az 30 saniye süreyle sabit ve sarsıntı olmadan malzeme yüzeyine uygulanmalıdır. Örneğin, magnezyum ve magnezyum alaşımları için minimum 2 dakikalık bir süre tavsiye edilmiştir. (Daha yumuşak metaller için bazen 250, 125 veya 100 kg’lık yükler kullanılır.)

Brinell Sertlik Testi

Amerikan Test ve Malzeme Derneği Standardı E10-66’ya göre çelik bilye BHN’si 450’nin üzerinde olmayan malzeme üzerinde, Hultgren bilyesi BHN’si 500’ün üzerinde olmayan bir malzeme üzerinde veya karbür bir bilye BHN’si 630’u geçmeyen bir malzeme üzerinde kullanılabilir. BHN’si 630’un üzerinde olan malzemeler için Brinell sertlik testi önerilmez.

Vickers Sertlik Testi

Vickers testi prensip olarak Brinell testine benzer. Standart Vickers delici, dahil edilen 136 derecelik bir nokta açısına sahip kare tabanlı bir elmas piramittir. Sertlik numarasının sayısal değeri, uygulanan yükün kilogram cinsinden piramidal izlenim alanına bölünmesine eşittir: Pürüzsüz, sıkıca desteklenmiş, düz bir yüzey gereklidir. Genellikle 30 saniye uygulanan yük 5, 10, 20, 30, 50 veya 120 kilogram olabilir. 50 kilogramlık yük en olağan olanıdır. Sertlik numarası, kare izlenimin diyagonal uzunluğuna bağlıdır. Vickers testinin çok doğru olduğu kabul edilir ve uygun yük regülasyonu ile ince saclara olduğu kadar daha büyük bölümlere de uygulanabilir.

Vicekers Sertlik Testi

Rockwell Sertlik Testi

Rockwell sertlik test cihazı temel olarak belirli sabit test koşulları altında bir delicinin numuneye nüfuz etme derinliğini belirleyerek sertliği ölçen bir makinedir. Delici, çelik bir bilye veya elmas bir küresel konik delici olabilir. Sertlik numarası, girintinin derinliği ile ilgilidir ve sayı ne kadar yüksek olursa malzeme o kadar sert olur. İlk penetrasyona neden olan 10 kg’lık küçük bir yük uygulanır. Kadran, siyah rakam ölçeğinde sıfıra ayarlanır ve ana yük uygulanır. Bu büyük yük, bir çelik bilye bir delici olarak kullanıldığında geleneksel olarak 60 veya 100 kg’dır ancak gerektiğinde başka yükler de kullanılabilir. Bilyeli delici normalde 1,16 inç çapındadır, ancak 1,8 inç gibi daha büyük çaplı diğer deliciler yumuşak metaller için kullanılabilir. Elmas küresel konik delici kullanıldığında yük genellikle 150 kg’dır. Deneyim, kullanım için en iyi yük ve delici kombinasyonuna karar verir. Büyük yük uygulandıktan ve kaldırıldıktan sonra, standart prosedüre göre küçük yük hala uygulanırken okuma alınır.

Rockwell Sertlik Ölçekleri

Çeşitli Rockwell ölçekleri ve uygulamaları aşağıdaki tabloda gösterilmektedir.

Sertlik Ölçeklerinin Karşılaştırılması: Bu tür tüm tablolar, test edilen metalin girintinin birkaç katı derinliğe kadar homojen olduğu varsayımına dayanmaktadır. Test edilen metalin homojen olmadığı ölçüde, farklı yükler ve farklı şekillerdeki deliciler, girinti derinliğine bağlı olarak değişen sertlikteki metalin direncini karşıladığından hatalar ortaya çıkar. Farklı sertlik ölçeklerinde ölçülen farklı malzemelerin sertliklerinin karşılaştırılmasında başka bir hata kaynağı ortaya çıkar. Bu hata, herhangi bir sertlik testinde, ciddi şekilde soğuk işlenmiş metalin aslında deliciyi desteklemesinden ve farklı metallerin, farklı alaşımların ve aynı tip alaşımın farklı analizlerinin farklı soğuk çalışma özelliklerine sahip olmasından kaynaklanır. Bu tür faktörlerin getirdiği olası yanlışlıklara rağmen, sertlik değerlerini genel bir şekilde karşılaştırabilmek oldukça değerlidir.

Rockwell Sertlik Ölçme Uçları

Gösterilen veriler, çoğunlukla ısıl işlem görmüş durumdaki karbon ve alaşımlı çelikler üzerinde yapılan kapsamlı testlere dayanmaktadır, ancak dövülmüş, tavlanmış, normalize edilmiş, su verilmiş ve temperlenmiş koşullarda yapısal alaşımlı çelikler ve takım çelikleri üzerinde homojen olmaları şartıyla güvenilir bulunmuştur. Bu sertlik karşılaştırmaları, yüksek manganlı çelik, 18-8 paslanmaz çelik ve diğer östenitik çelikler, nikel bazlı alaşımlar, yapısal alaşımlı çelikler ve soğuk işlenmiş durumdaki nikel bazlı alaşımlar gibi özel alaşımlar için o kadar doğru değildir.

Gösterilen veriler sertleştirilmemiş çelik, yumuşak temperli çelik, gri ve dövülebilir dökme demir ve çoğu demir dışı metalin sertlik ölçümleri içindir. Yine bu sertlik karşılaştırmaları östenitik paslanmaz çelik, nikel ve yüksek nikel alaşımları gibi yüksek Rockwell B sertliğine sahip tavlanmış metaller, alüminyum ve daha yumuşak alaşımlar gibi düşük B ölçeği sertliğine sahip soğuk işlenmiş metaller için doğru değildir.