Malzeme bilimi ve metalurji dünyasında, Vickers Sertlik Testi, sertliği belirlemek için kullanılan işlemlerden biridir. malzeme sertliğiSertlik testi genellikle mühendislerin bir malzemenin mukavemetini, dayanıklılığını ve aşınma direncini değerlendirmelerine yardımcı olur. Mevcut çok sayıda sertlik test yöntemi arasında Vickers, çok küçük ve ince numuneler söz konusu olduğunda doğru, çok yönlü ve yetenekli olmasıyla öne çıkar.
İlerledikçe Vickers yönteminin mühendislikte ve diğer endüstrilerde prensibi, prosedürü, artıları, eksileri ve pratik kullanımları hakkında daha fazla bilgi edineceksiniz.
İçerik
Vickers Sertlik Testi Nedir?
Vickers Sertlik Testi, 1921 yılında Vickers Ltd.'de Robert L. Smith ve George E. Sandland tarafından geliştirilmiştir. Test, optik bir yöntemle piramit şeklindeki elmas bir girinti kullanarak malzemelerin sertliğini ölçer.
Vickers Sertlik Testi, bir malzemenin standart bir kaynaktan plastik deformasyona karşı ne kadar dirençli olduğunu belirleyen bir mikro sertlik test yöntemidir. Kullanılan en eski test yöntemlerinden biri olup, Birleşik Krallık ve Avrupa'da oldukça yaygındır. Kullanılan girinti, kare tabanlı, elmas şeklindedir ve karşılıklı yüzeyler arasında 136°'lik bir açı vardır. Bu girinti, birkaç gramdan 100 kgf'ye kadar değişen bir yük kuvvetiyle test malzemesinin yüzeyine uygulanır.
Yöntem çok yönlüdür çünkü aynı çentikleyici ile farklı yükler uygulanarak birden fazla test yapılabilir. Vickers testi, ASTM E384 veya ISO 6507 gibi standartları takip eder ve karşılaştırmalı çalışmalar için oldukça faydalı olabilir.
Vickers Sertlik Testinin Prensibi
Vickers Sertlik Testi, yük tarafından uygulanan kuvvet ile çentik oluşturan aletin oluşturduğu girintinin yüzey alanı arasındaki ilişkiye dayanır. Yük, yaklaşık 10 ila 15 saniyelik standart bir süre boyunca uygulanır ve oluşan girintinin iki köşegeni bir mikroskop kullanılarak ölçülür. Bu değerler, VHN veya HV olarak sembolize edilen Vickers Sertlik Numarası'nı hesaplamak için kullanılır. Bir malzemenin sertliği, kullanılan yük cinsinden de ifade edilebilir; örneğin, HV5, 5 kg'lık bir yük için hesaplanan sertliği ifade eder.
Vickers Sertliği Nasıl Ölçülür
Örnek hazırlama
Test sırasında hata yapmamak için kullanılacak test numunesinin belirli özelliklere sahip olması gerekir. İlk olarak, test malzemesinin yüzeyi pürüzsüz ve düzgün bir şekilde cilalanmış olmalıdır. Ardından, yük uygulandığında girintinin kolayca ölçülebilmesi için düz olmalıdır.
Makine kurulumu
Vickers sertlik ölçüm cihazı, tüm bileşenlerin ASTM ve ISO standartlarına uygun olarak ayarlanmasını sağlayarak test sürecinin hatasız bir şekilde gerçekleştirilebilmesi için uygun şekilde kalibre edilmiştir. Örneğin, uygulanan yük, test edilen malzemeye bağlı olarak 1 gf ile 120 kgf arasında değişmektedir.
Uygulamayı Yükle
Girinti aleti, test numunesine yaklaşık 10 ila 15 saniyelik bir bekleme süresi boyunca yük uygulamak için kullanılır. Bu işlem, kullanılan Vickers sertlik ölçüm cihazının kapasitesine bağlı olarak otomatik veya manuel olarak yapılabilir.
Ölçüm
Bekleme süresi tamamlandığında yük kaldırıldıktan sonra, alınacak ölçüm, girintinin köşegenlerinin ölçümüdür. Bu ölçüm bir mikroskop kullanılarak yapılır ve hesaplamalarda hatalardan kaçınmak için dikkatli bir şekilde yapılmalıdır. Vickers sertlik testi formülünde kullanılacak tek değeri elde etmek için köşegen ölçümlerinin ortalaması alınır.
Hesaplamalar ve Sonuçlar
Malzemenin sertliğini hesaplamak yukarıda belirtilen formül kullanılarak kolaydır ve Vickers sertliği xxxHVyy veya xxxHVyy/zz şeklinde ifade edilir. Burada xxx, Vickers sertlik numarasını, yy yükü ve zz ise bekleme süresinin onaylı standart olan 10 ila 15 saniyeyi aştığını gösterir. Örneğin, 400HV10 veya 400HV10/20, malzemenin 400 kgfmm Vickers sertlik numarasına sahip olduğu anlamına gelir.-210 kgf'lik bir yükün uygulandığı, 20 saniyelik bir bekleme süresi boyunca.
Vickers Sertlik Testinin Uygulamaları
Vickers yöntemi oldukça çok yönlüdür ve aşağıdakiler de dahil olmak üzere birçok sektörde kullanılır:
- Metalurji: Tane sınırlarının, faz değişimlerinin ve ısıyla işlem gören bölgelerin test edilmesi.
- Havacılık ve Otomotiv: Kaplamaların, alaşımların ve yorulma direncinin değerlendirilmesi.
- Elektronik: Lehim bağlantılarının ve mikro bileşenlerin sertliğinin ölçülmesi.
- Kalite Kontrol: Üretilen parçaların ve kaynak bölgelerinin incelenmesi.
- Araştırma ve Geliştirme: Yeni malzemeler, mikro yapılar ve kompozitlerin incelenmesi.
Vickers Sertlik Testinin Avantajları
- Geniş Yük Aralığı: Hem mikro hem de makro sertlik testleri için etkilidir.
- Malzeme Çok Yönlülüğü: Metal, seramik ve polimerlerde kullanılabilir.
- Hassasiyet: Minimum değişimle yüksek doğruluk.
- Tek Ölçekli Sistem: Farklı malzemeler arasında karşılaştırmaları kolaylaştırır.
- Minimum Numune Hasarı: Girintiler küçük ve sığdır.
Vickers Testinin Sınırlamaları
- Zaman tükeniyor: Optik ölçüm ve hesaplama gerektirir.
- Yüzey Hazırlığı Hassasiyeti: Pürüzlü veya eğri yüzeyler yanlış okumalara yol açabilir.
Diğer Sertlik Testleriyle Karşılaştırma
Aşağıdaki tablo Vickers ile Vickers arasındaki temel farkları özetlemektedir. Brinell, ve Rockwell sertlik testi yöntemleri.
| Özellik | Vickers | Brinell | Rockwell |
|---|---|---|---|
| girinti | Elmas piramit | Çelik/karbür bilye | Çelik/kubbe/çeşitli şekiller |
| Yük Aralığı | 1 gf – 120 kgf | 500 kgf – 3000 kgf | 15 kgf – 150 kgf |
| Hassas | Yüksek (optik) | Orta (optik) | Yüksek (derinliğe dayalı) |
| Yüzey Hazırlığı Hassasiyeti | Yüksek | Orta | Düşük |
| Başvurular | Mikro bileşenler, kaplamalar | Dökümler, dövmeler | Seri üretim parçaları |
Tüm sertlik test yöntemleri arasında Vickers testi tercih edilir. sinterlenmiş metal Hassasiyeti ve uyarlanabilirliği sayesinde elmas şeklindeki bir girinti kullanır ve çok çeşitli yükleri destekler. StruersHV5, HV10 ve HV20 gibi yaygın olarak kullanılan yükler, orta ila yüksek sertlikteki sinterlenmiş metal parçaların test edilmesi için uygundur. Bu sayede, yüzey gözenekliliğinden kaynaklanan hatalar en aza indirilirken matris sertliğinin doğru bir şekilde ölçülmesi sağlanır.
SSS
Girinti Aletinin Şekli ve Malzemesi Vickers Sertlik Testinin Doğruluğunu Etkiler mi?
Evet, öyle. Ölçülebilmesi için, çentik açıcı kullanılarak yapılan girintinin düzgün tanımlanmış bir şekle sahip olması gerekir. Ayrıca, çentik açıcının kendi içinde deformasyona dayanıklı bir malzemeden yapılmış olması gerekir, aksi takdirde ölçümler hatalı olur. Bu nedenle elmaslar iyi bir uyum sağlar.
Girintinin Boyutu Bir Malzemenin Vickers Sertlik Seviyesini Etkiler Mi?
Evet, bir malzemenin Vickers sertlik derecesi, girinti boyutuyla ters orantılıdır. Bu, girinti boyutu ne kadar küçükse, girintinin yapıldığı test malzemesinin sertlik derecesinin o kadar yüksek olduğu anlamına gelir.
Vickers Testi Sırasında Oluşan Girinti Hasarı Test Edilen Malzemenin Analizine Katkıda Bulunan Bir Faktör müdür?
Evet, girinti sırasında dört köşede çatlaklar oluşuyor ve bu çatlaklar, malzemenin kalitesini analiz eden ileri testlerde de rol oynayabiliyor.