Brinell Sertlik Testi, malzeme bilimi, mühendislik ve diğer uygulamalarda metalik malzemelerin analizinde en eski ve en yaygın kullanılan yöntemlerden biridir. Sertlik belirlemede güvenilir bir seçenek olmaya devam etmektedir. malzeme sertliğiAncak daha yeni yöntemler de kullanılmaya başlanmıştır. Brinell sertlik testi, özellikle büyük ve kaba taneli malzemeler için faydalıdır.
İçerik
Brinell Sertlik Testi Nedir?
Bu test, 1900 yılında İsveçli bir mühendis olan Johan August Brinell tarafından tanıtıldığında, metal sertliğini değerlendirmek için kullanılan yöntemler için ilk standart haline geldi. Günümüzde ise dünya çapında kalite kontrol, imalat ve metalurjide önemli bir rol oynamaya devam ediyor. Brinell Sertlik Testi, metal ve alaşım gibi malzemelerin sertliğini değerlendirmek için yaygın olarak kullanılan mekanik bir testtir. Bu işlem, bir girinti aleti kullanılarak test malzemesi üzerinde belirli bir yük uygulanarak bir girinti oluşturularak yapılır. Brinell Sertlik Testi (BHT), ilerledikçe göreceğiniz bir dizi prosedürü takip eder ve döküm ve dövme gibi kaba ve heterojen malzemeler için etkilidir.
Brinell Testinin Prensibi
Brinell Testi'nin temel prensibi, standart bir yük kullanılarak belirli bir süre boyunca test malzemesine sert, küresel bir girinti ucu yerleştirilmesini içerir. Girinti ucu genellikle çapı 10 mm olan sertleştirilmiş çelik veya tungsten karbür bilyedir. Uygulanan standart yük, test malzemesine bağlı olarak 500 kgf ile 3000 kgf arasında değişir. Bu işlem, ölçümler alınmadan önce bekleme süresi olarak bilinen yaklaşık 10 ila 15 saniyelik bir süre boyunca gerçekleştirilir.
Brinell Sertlik Testi Prosedürü
Brinell sertlik testinin nasıl yapılacağına dair adım adım bir prosedür şöyledir:
Test Örneğinin Hazırlanması
Test numunesinin yüzeyi, pürüzsüz ve kirleticilerden arındırılmış olduğundan emin olmak için aşındırıcılarla temizlenerek veya parlatılarak uygun şekilde hazırlanır. Bu, hassas bir girinti sağlamak ve ölçümlerde herhangi bir hata olmasını önlemek için yapılır.
Top Boyutunun Seçilmesi
Standart testler için 10 mm'lik standart bilye boyutu kullanılır, ancak daha yumuşak veya daha ince malzemeler için yaklaşık 2.5 ila 5 mm arasında daha küçük olabilir.
Yük Seçimi
Test malzemesinin yapısına bağlı olarak 500 ila 3000 kgf arasında bir yük aralığı seçin. Alüminyum alaşımları, kurşun vb. gibi daha yumuşak malzemeler için 500 kgf'yi seçin. Bronz ve pirinç için 1500 kgf yeterli olurken, çelik ve dökme demirler için 3000 kgf idealdir.
Yükleme Süresi ve Süresi
Test sırasında hataları önlemek için tutarlılık sağlayan bir sistem kullanarak, seçtiğiniz yükü yaklaşık 10 ila 15 saniyelik bir bekleme süresi boyunca uygulayın. Seçeceğiniz bekleme süresi, test edilen malzeme türüne de bağlı olacaktır.
Girintiyi Ölçme
Birbirine dik iki eksenin çapını ölçün (900) ve ortalamayı alın. Hatayı önlemek ve doğruluğu artırmak için en az iki okuma yapılmalıdır.
Brinell Sertlik Testi Hesaplaması
Manuel bir sistem kullanıyorsanız, Brinell Sertlik Değerini hesaplamak için ölçülen değerleri formüle girin. Ancak otomatik bir sistem size anında sonuç verebilir.
Brinell Sertlik Testinin Uygulamaları
Brinell sertlik testi nispeten büyük bir girinti oluşturduğundan, dövme ve döküm parçalar gibi iri veya düzensiz tane yapısına sahip büyük numunelerin test edilmesi için daha uygundur.
Yumuşak ve Orta Sert Metallerin Test Edilmesi
Brinell testi, dökme demir, alüminyum alaşımları, pirinç ve yumuşak çelik üzerinde iyi sonuç verir. Bu malzemeler, yüzeye zarar vermeden net girintiler sağlar.
Büyük ve Tekdüze Olmayan Bileşenler
Döküm, dövme ve çelik levhalar gibi büyük parçalar için idealdir. 10 mm bilyalı uç, pürüzlü veya engebeli yüzeylerde bile istikrarlı sonuçlar verir.
Isıl İşlem İzleme
Test, tavlama veya temperleme gibi ısıl işlemlerden önce ve sonra sertliğin karşılaştırılmasına yardımcı olur ve istenen etkinin elde edilip edilmediğini teyit eder.
Kaynak Bölgesi Değerlendirmesi
Brinell testi, kaynak dikişlerindeki ve ısıdan etkilenen bölgelerdeki sertlik değişimlerinin ortalamasını alarak genel olarak güvenilir okumalar sunar.
Brinell Testinin Avantajları ve Dezavantajları
Avantajları:
- Basit ve Ekonomik: Minimum numune hazırlığıyla kolay kurulum.
- Pürüzlü Yüzeyler İçin Harika: İşlenmemiş veya düz olmayan yüzeylerde uygulanabilir
- Büyük Parçalar İçin Etkili: Diğer test yöntemleri için çok büyük olan bileşenleri işleyebilir
- Yumuşak ve Orta Sertlikteki Malzemeler için Güvenilir: Gerçek dökme sertliğini yansıtan ortalama sonuçlar sağlar
Dezavantajları:
- İnce Numuneler İçin Uygun Değildir: Büyük girintiler hassas malzemelere zarar verebilir
- Büyük Girinti Boyutu: Hassas parçalar veya kozmetik yüzeyler için istenmeyen bir durum olabilir
- Daha Az Hassasiyet: Vickers'a kıyasla küçük veya ince işlenmiş malzemeler için sınırlı doğruluk
- Kaplamalar İçin Uygun Değil: Test, yüzey katmanlarının ötesine nüfuz ettiğinden, yüzey kaplamaları veya ince filmler için etkisizdir
Brinell ve Diğer Sertlik Testleri
Brinell yönteminin diğer popüler sertlik testleri arasındaki yerini daha iyi anlamak için, onu şu şekilde karşılaştıralım: Vickers sertliği ve Rockwell sertlik testleri.
| Özellik | Brinell Sertliği | Rockwell Sertliği | Vickers Sertliği |
|---|---|---|---|
| girinti | Çelik/Karbür Bilye | Çelik Bilye veya Koni | Elmas Piramit |
| Yük aralığı | 500–3000 kgf | 15–150 kgf | 10g – 100 kgf |
| Girinti Boyutu | Büyük | Orta | Küçük |
| Malzeme Uygunluğu | Yumuşak-Orta metaller | Geniş ürün yelpazesi | İnce, kaplamalar |
| doğruluk | Orta | Yüksek | Çok Yüksek |
| Yüzey Hazırlığı | Düşük | Düşük | Yüksek |
| Genel kullanım | Dökümler, dövmeler | Seri üretimde QA | Ar-Ge, mikro yapı analizi |
Her testin kendine özgü güçlü yanları vardır. Brinell, pürüzlü, yumuşak veya büyük parçalar için en iyisidir. Rockwell endüstriyel verimlilik sunarken, Vickers hassasiyet ve çok yönlülükte öne çıkar.
SSS
Brinell Sertlik Testi Sinterlenmiş Metal Parçaların Sertliğini Ölçmek İçin Uygun Mudur?
Brinell sertlik testi genellikle aşağıdakiler için uygun değildir: sinterlenmiş metal parçalarGeniş girintisi yüzey gözeneklerine baskı yaparak hatalı veya tutarsız sonuçlara yol açabilir. Bu yöntem, yoğun ve homojen malzemeler için daha uygundur. Toz metalurjisi bileşenleri için, daha küçük girintiler ve daha yüksek hassasiyet nedeniyle genellikle Vickers veya mikro sertlik testi tercih edilir.
Sıcaklık Brinell Testinin Başarısını Etkiler mi?
Evet, hem numunenin hem de test cihazının sıcaklığı sonuçları etkileyebilir. Bu nedenle, bu testi 10 ila 35 derece arasındaki bir ortam sıcaklığında gerçekleştirmek daha güvenlidir. 0C (50 - 95 0F).
Düz Yüzeyler ile Kavisli Yüzeylerin Test Edilmesi Arasında Fark Var Mıdır?
Evet, birkaç fark var:
- Düz bir yüzeydeki girintinin şekli daireseldir, eğri bir yüzeydeki girintinin şekli ise dairesel değil eliptiktir.
- Düz yüzeyler için aynı girintinin iki çap ölçüsü (en büyük ve en küçük) arasındaki fark, girinti bilyesi çapının yüzde birinden fazla olmamalıdır.
- Eğri yüzeyler için yüzey eğriliğinin minimum yarıçapı, bilye çapının iki buçuk katı olmalıdır.