Rockwell Sertlik Deneyi Nasıl Yapılır

Açıklama

Rockwell sertlik deneyi, bir malzemenin yüzey sertliğini ölçmek için kullanılan yaygın bir yöntemdir. Rockwell sertlik deneyi, malzemelerin mekanik özelliklerini hızlı ve güvenilir bir şekilde değerlendirmek için mühendislikte yaygın olarak kullanılır.  Bu deney, bir malzemeye belirli bir yük altında bir batıcı (indenter) uygulanarak, malzeme yüzeyinde oluşan kalıcı iz derinliğinin ölçülmesi prensibine dayanır. Sertlik, bu iz derinliğine bağlı olarak hesaplanır ve malzemenin deformasyona karşı gösterdiği direnci ifade eder.

Rockwell Sertlik Deneyi Aşamaları

1. Numune Hazırlığı

Rockwell sertlik deneyi için numunenin düzgün bir yüzeye sahip olması gerekir. Aşağıdaki şartlar sağlanmalıdır:

• Düzgün yüzey: Pürüzlü veya kirli yüzeyler ölçüm sonuçlarını etkileyebilir. Bu nedenle numune, yüzey temizliği yapılarak ve gerekiyorsa zımparalanarak düzgün bir hale getirilir.
• Kalınlık: Numune kalınlığı, kullanılan batıcı türüne ve yük değerine uygun olmalıdır. Çok ince numuneler test sırasında deforme olabilir ve yanlış sonuçlara neden olabilir.
• Boyut: Numune, test cihazında sabitlenebilecek büyüklükte olmalıdır.

2. Batıcı (Indenter) Seçimi

Rockwell sertlik deneyinde kullanılan batıcılar, ölçülecek malzemenin türüne bağlı olarak değişir:

• Çelik ve sert metaller için: Elmas konik batıcı (120° açıyla kesilmiş elmas koni) kullanılır.
• Daha yumuşak metaller (örneğin alüminyum veya bakır) için: Çelik bilya batıcılar (1/16", 1/8" gibi farklı çaplarda) tercih edilir.

3. Uygun Skala ve Yük Seçimi

Rockwell sertlik testinde farklı malzeme türleri için farklı skalalar kullanılır. Yaygın skalalar şunlardır:

• Rockwell C (HRC): Sert çelikler ve diğer sert metaller için; elmas batıcı ve yüksek bir yük (150 kgf) kullanılır.
• Rockwell B (HRB): Yumuşak metaller için; çelik bilya batıcı ve daha düşük bir yük (100 kgf) uygulanır.
• Rockwell A (HRA): İnce kaplamalar ve çok sert malzemeler için.

Skala seçimi, malzemenin sertliğine ve deneyin hassasiyetine göre yapılır.

4. Test Cihazının Ayarlanması

• Numunenin yerleştirilmesi: Numune, sertlik test cihazının örs tablasına yerleştirilir ve sabitlenir.
• Batıcıyı sıfırlama: Cihaz, batıcıyı numune yüzeyine hafifçe temas edecek şekilde sıfırlanır.

5. Ön Yük Uygulanması (Preload)

Test başlamadan önce, malzeme yüzeyinde gevşekliği önlemek ve daha hassas sonuçlar elde etmek amacıyla bir ön yük (genellikle 10 kgf) uygulanır. Bu yük, malzeme ile batıcı arasında tam temas sağlar ve cihaz sıfır noktasını belirler.

6. Ana Yük Uygulanması

Ön yük uygulandıktan sonra, seçilen skala ve malzeme türüne uygun olan ana yük otomatik veya manuel olarak uygulanır. Ana yük, numunenin üzerine belirli bir süre boyunca etki eder (genellikle 2-8 saniye). Bu süre, malzemenin viskoelastik özelliklerine bağlı olarak belirlenir.

7. Yükün Kaldırılması ve İz Derinliğinin Ölçülmesi

Ana yük kaldırıldıktan sonra, malzeme üzerindeki kalıcı iz derinliği ölçülür. Rockwell sertlik cihazı, bu iz derinliğini doğrudan bir sertlik değeri olarak verir. Sertlik değeri, yük ve batıcı tipi ile ilişkili bir formül üzerinden hesaplanır, ancak cihaz bunu otomatik olarak yapar.

8. Sonuçların Değerlendirilmesi

Elde edilen Rockwell sertlik değeri, malzemenin mekanik özelliklerini anlamada kritik bir rol oynar. Daha yüksek bir sertlik değeri, malzemenin aşınmaya ve deformasyona karşı daha dirençli olduğunu gösterir. Ancak çok yüksek sertlik, malzemenin kırılgan olabileceği anlamına da gelebilir. Bu nedenle sertlik değerleri, malzemenin kullanım amacına uygun olup olmadığını değerlendirmek için dikkatle analiz edilmelidir.

Rockwell Sertlik Testinin Avantajları

• Hızlı ve kolay: Test, doğrudan sertlik değeri verdiği için zaman alıcı hesaplamalar gerektirmez.
• Hassasiyet: Doğru şekilde yapılırsa güvenilir sonuçlar elde edilir.
• Farklı malzemeler için uygun: Farklı batıcılar ve yükler kullanılarak çok çeşitli malzemelerin sertliği ölçülebilir.

Rockwell Sertlik Testinin Sınırlamaları

• Çok ince veya çok küçük numunelerde yanlış sonuçlar verebilir.
• Yüzeyi pürüzlü veya kaplamalı malzemelerde test hassasiyeti düşebilir.
• Numunenin homojen olmaması durumunda sertlik sonuçlarında dalgalanmalar görülebilir.