Bu ölçme, sertlik ölçme cihazı yardımı ile deneyi yapılacak malzemenin yüzeyine belirli bir yükün, belirli çaptaki sert malzemeden yapılmış bir bilya yardımıyla belirli süre uygulanmasından ve sonuç olarak meydana gelen izin çapının ölçülmesinden ibarettir.
Ancak gelişen teknolojiyle günümüzde bu hesaplamalara gerek kalmamaktadır. Sertlik değeri makine üzerindeki göstergeden (skala) okunabilmektedir.
Numune Yüzeyini Mekanik Yolla Temizleme ve Parlatma
Sertlik deneyinde ilk işlem olarak sertliği ölçülecek malzemenin yüzeyini ölçüm yapmaya elverişli hale getirmek gerekmektedir.
Sertliği ölçülecek malzeme yüzeyinin oksitlerinden, girinti ve çıkıntılardan arındırılmış olması gerekmektedir. En önemlisi yüzeyin pürüzsüz ve parlak olması istenir.
Parça yüzeyine göre aşağıdaki temizleme yöntemlerinden biri kullanılarak parça yüzeylerinin temizleme işlemi yapılır.
a- Yüzey oksitlenmeleri, kirler ve benzeri yabancı maddeler tel fırçalarla temizlenmelidir.
b- Girintisi ve çıkıntısı fazla olan, parlak ve düzgün olması istenilen yüzeyler zımpara taşında taşlanmalı ve parlatılmalıdır. Bu işlem için zımpara taşı veya taşlama makineleri kullanılır.
Zımparalama 2 aşamada gerçekleştirilir.
1. aşamada; kaba taşlama yapılır. Bu işlem sonucunda parça yüzeyi düzgün hale getirilir.
2. aşamada kaba taşlamadan dolayı yüzeyde meydana gelen çizilmeler veya izler ince taşlama yapılarak giderilir
Malzeme Cinsine Göre Uygulanan Yük, Bilye Çapı ve Uygulama Süresi Yükün uygulama süresi, yumuşak metaller dışında genellikle 10 -15 saniyedir. Yumuşak metaller için bu süre 30 saniye ve daha fazla olabilir. Birinel sertlik deneyinde uygulanacak yükü malzeme cinsine göre aşağıdaki şekilde belirlemek mümkündür.
Malzemenin üzerine uygulanacak yük değeri, sertliği ölçülecek malzemenin cinsine ve bilye çapına göre seçilmektedir. d/D = 0.20 – 0.70 oranı sağlandığı durumlarda uygulanan yük değeri doğru kabul edilir.(D=Bilye çapı, d= İz çapı)
Bilya Çapları ve Çeşitleri
400 Brinell değerine kadar sertlik değerleri için sertleştirilmiş çelik bilyeler, daha büyük sertlikler için sinterlenmiş malzemeden yapılmış bilyeler kullanılır. Baskı ucu olarak kullanılan bilyelerde mak + – % 0,5 çap farklarına izin verilir. En fazla kullanılan bilye çapları :0.625 ; 1.25; 2.5; 5 ve 10 mm’ dir.
Yükü Malzemeye Doğru Olarak Uygulama
Sertlik ölçme yönteminde yükü malzemeye uygulamadan önce veya uygulama esnasında aşağıdaki işlem sırası mutlaka göz önünde bulundurulmalıdır.
1-Ölçüm yapılacak malzeme üzerinde soğuk biçimlendirme izi bulunmamalı, söz konusu izlerin olduğu malzeme kısımlarında ölçüm yapılmamalıdır.Ölçüm öncesi malzeme yüzeyi zımpara ile temizlenmeli ve parlatılmalıdır. Isıl işlem görmüş parçaların yüzeylerinden talaş kaldırıldıktan sonraölçüm yapılmalıdır.
2-Deney sonuçlarının güvenilir olması için ölçümün,oda sıcaklığında ve normal atmosfer basınçlı bir ortamda gerçekleştirilmesi gerekmektedir. Çünkü metal malzemelerin mekanik özellikleri sıcaklık ve basınçla değişebilir.
3- Ölçümü yapılacak malzemenin cinsine ve kalınlığına göre, uygulanacak basıncın süresi ve değeri belirlenmeli, batıcı ucun cinsi ve kalınlığı tespit edilmelidir.
4- Bu işlemden sonra deney malzemesi ve bilye sağlam bir şekilde ölçüm cihazındaki yerlerine takılır, uygulanacak yük cihaz üzerinde ayar kolu yardımı ile ayarlanır ve yükleme işlemine geçilir.
5- Parça üzerine yük, sarsıntı olmaksızın yüzeye yavaş yavaş ve dik olarak önceden belirlenen süre zarfında uygulanır.
6- Sertlik ölçümüne esas alınacak değer için parça yüzeyinde üç farklı noktada ölçüm yapılır. Bu ölçümlerin aritmetik ortalaması esas ölçüm değeri olarak kabul edilir.
7- Ölçümün güvenilir olması için, ortalama değerin bulunması esnasında malzemenin değişik yerlerinde yapılacak ölçümler arasındaki mesafe, birbirlerine çok yakın olmamalıdır. İz merkezinin malzeme kenarına olan uzaklığı iz çapının 2,5 katı, iz merkezleri arasındaki uzaklık iz çapının en az 4 katı olmalıdır.
8- İnce saclar üst üste konularak ölçüm yapılmalıdır
Sertlik Değerini Bulmak İçin Gerekli Formülü Uygulama
Sertlik değerini bulmak için öncelikle malzeme yüzeyinde meydana gelen iz çapının ölçülmesi gerekir. Bunun için meydana gelen izlerin birbirine dik iki yöndeki çapları taksimatlı büyüteçle ölçülür ve ayrı ayrı ortalaması alınarak iz çapı belirlenir. Bu işlemden sonra üç izin ölçülen çaplarının ortalaması alınır [dort.=d=(d1+d2+d3)/3] ve küresel alan hesaplanır.
Brinell sertliği, çelik bilyenin malzeme yüzeyindeki ortalama batma derinliğini içeren HB ile belirtilir. Bu uygulamada çelik bilyenin
malzeme üzerindeki küresel batma alanı esas alınır. Birinell sertlik aşağıdaki formülle bulunur.
Örnek: 350HB 5/250/30
D= 5mm küresel uç
F= 250 Kg
30 saniye tutularak yapılan ölçümün sonucu 350’ dir.
Yöntemin sınırlamaları:
Malzeme türüne uygun yükleme derecesi seçilmesi gerekir,
Malzeme türüne uygun batıcı uç seçilmesi gerekir,
550 HB değerinin üzerindeki malzemelerin sertlikleri ölçülemez,
Oluşan kalıcı izin geometrisi nedeniyle hassas ölçüm yapılamaz,
Yüzey pürüzlülüğü (Vickers kadar olmasa da) azaltılması gereklidir.
Kalını izin deriğinliğine göre sınırlanan, malzeme kalınlığı vardır
