Artık gerilim, dış kuvvetlerin etkisi olmadan malzeme içinde bulunan malzemelerde yaygın bir olgudur. Döküm, dövme, kaynak ve talaşlı imalat gibi çeşitli imalat süreçleri sırasında üretilebilir. Brinell sertlik testi, malzemelerin sertliğini ölçmek için yaygın olarak kullanılan bir yöntemdir ve malzemenin mekanik özellikleri hakkında önemli bilgiler sağlar. Bir Brinell Sertlik Ölçme Cihazı tedarikçisi olarak, artık gerilimin Brinell sertlik testi sonucu üzerindeki etkisini anlamak hem bizim hem de müşterilerimiz için çok önemlidir.
Artık Stresi Anlamak
Artık gerilim iki ana tipte sınıflandırılabilir: makroskobik artık gerilim ve mikroskobik artık gerilim. Makroskobik artık gerilim, malzeme içinde nispeten büyük ölçekte etki eder ve çoğunlukla imalat sırasındaki eşit olmayan plastik deformasyondan kaynaklanır. Örneğin, dövme işleminde, iş parçasının dış katmanı iç katmandan daha hızlı soğuyabilir, bu da farklı derecelerde büzülmeye neden olur ve dolayısıyla makroskobik artık gerilim oluşturur.
Mikroskobik kalıntı gerilim ise çok fazlı bir malzemede tane seviyesinde veya farklı fazlar arasında meydana gelir. Bunun nedeni farklı kristal yapılar arasındaki kafes uyumsuzluğu veya safsızlıkların varlığı olabilir. Bu artık gerilimler, malzemenin Brinell sertlik testine verdiği tepki de dahil olmak üzere mekanik davranışı üzerinde önemli bir etkiye sahip olabilir.
Brinell Sertlik Testi
Brinell sertlik testi, sert küresel bir çenticinin (genellikle tungsten karbür veya çelikten yapılmış) belirli bir yük altında belirli bir süre boyunca malzemenin yüzeyine preslenmesini içerir. Yük kaldırıldıktan sonra girintinin çapı ölçülür. Brinell sertlik numarası (BHN) daha sonra aşağıdaki formül kullanılarak hesaplanır:
[BHN=\frac{2F}{\pi D(D - \sqrt{D^{2}-d^{2}})}]
burada (F) uygulanan yük, (D) girintinin çapı ve (d) girintinin çapıdır.
Bir tedarikçi olarak, aşağıdakiler de dahil olmak üzere çeşitli Brinell sertlik test cihazları sunuyoruz:Brinell Sertlik Test Cihazı,Küçük Yük Brinell Sertlik Ölçme Cihazı, VeOtomatik Brinell Sertlik Ölçme Cihazı. Bu test cihazları, farklı malzeme ve uygulamalar için doğru ve güvenilir sertlik ölçümleri sağlamak üzere tasarlanmıştır.
Artık Gerilimin Brinell Sertlik Testi Sonucuna Etkisi
1. Basınç Artık Gerilme
Bir malzemenin yüzeyinde artık basınç gerilimi varsa, malzeme Brinell sertlik testi sırasında girintinin nüfuz etmesine karşı koyabilir. Basınç artık gerilimi, malzemenin plastik deformasyona karşı direncini etkili bir şekilde artırır. Sonuç olarak girinti çapı, aynı test koşulları altında gerilimsiz bir malzemeninkinden daha küçük olacaktır. Brinell sertlik formülüne göre daha küçük bir girinti çapı, daha yüksek bir Brinell sertlik numarasına yol açar.
Örneğin, bir çelik bileşenin yüzeyinde artık basınç gerilimi oluşturacak şekilde bilyeyle dövüldüğü bir durumda, dövülmüş alanda ölçülen Brinell sertliği dövülmemiş alana kıyasla daha yüksek olacaktır. Sertlikteki bu artış, artık gerilimin varlığı dikkate alınmazsa, malzemenin toplu sertliğinde gerçek bir iyileşme olarak yanlış yorumlanabilir.
2. Artık Çekme Gerilmeleri
Çekme artık gerilimi ters etkiye sahiptir. Brinell sertlik testi sırasında plastik deformasyonu destekler. Girinti ucu malzemeye bastırıldığında, önceden var olan çekme gerilimi, girinti tarafından üretilen gerilimle birleşerek malzemenin plastik olarak deforme olmasını kolaylaştırır. Bu daha büyük bir girinti çapına ve daha düşük bir Brinell sertlik numarasına yol açar.
Örneğin kaynaklı bir yapıda, kaynak bölgesinin yakınında artık çekme gerilimi mevcut olabilir. Bu alanda Brinell sertlik testi yapılırsa ölçülen sertlik, temel malzemenin gerçek toplu sertliğinden daha düşük olabilir ve bu da daha yumuşak bir malzeme olduğu yönünde yanlış bir izlenim verebilir.
3. Düzgün Olmayan Artık Gerilme Dağılımı
Gerçek hayattaki birçok durumda, bir malzeme içindeki artık gerilim dağılımı tekdüze değildir. Bu tekdüzelik, malzeme yüzeyindeki farklı konumlarda Brinell sertlik testi sonuçlarında önemli farklılıklara neden olabilir.
Karmaşık bir şekle sahip dövme bir parçayı düşünün. Artık gerilme dağılımı dış yüzeyden iç bölgelere ve parçanın bir ucundan diğer ucuna kadar değişiklik gösterebilir. Farklı konumlarda birden fazla Brinell sertlik testi gerçekleştirirken ölçülen sertlik değerleri büyük ölçüde dalgalanabilir. Bu dalgalanmalar mutlaka malzemenin kütlesel özelliklerindeki değişikliklerden kaynaklanmaz, daha ziyade tek biçimli olmayan artık gerilim dağılımından kaynaklanır.
Malzeme Testi ve Kalite Kontrolüne İlişkin Öneriler
Artık gerilimin Brinell sertlik testi sonuçları üzerindeki etkisinin malzeme testi ve kalite kontrolü açısından önemli sonuçları vardır. Artık gerilim dikkate alınmazsa, hatalı sertlik ölçümleri malzeme özelliklerinin yanlış değerlendirilmesine yol açabilir. Bu, belirli bir uygulama için hatalı malzeme seçimine veya uygunsuz ısıl işlem proseslerinin önerilmesine neden olabilir.
Örneğin, yüksek hassasiyetli ve güvenilir malzemelerin gerekli olduğu havacılık endüstrisinde, artık gerilim nedeniyle hatalı sertlik ölçümü, uçak bileşenlerinin güvenliğini ve performansını tehlikeye atabilir. Bu nedenle müşterilerimizin Brinell sertlik test cihazlarımızı kullanırken artık gerilimin potansiyel etkisinin farkında olması önemlidir.
Artık Stresin Etkisinin Azaltılması
Daha doğru Brinell sertlik testi sonuçları elde etmek için, artık gerilimin etkisini azaltmak amacıyla çeşitli yöntemler kullanılabilir. Bir yaklaşım, tavlama gibi ısıl işlem prosesleri yoluyla artık gerilimi azaltmaktır. Tavlama, iç gerilim seviyelerini azaltarak malzemenin daha kararlı bir duruma ulaşmasını sağlar.
Diğer bir yöntem ise malzeme yüzeyinin farklı yerlerinde birden fazla test gerçekleştirip ardından verileri istatistiksel olarak analiz etmektir. Çoklu ölçümlerin ortalaması alınarak, yerel artık gerilim değişimlerinin etkisi en aza indirilebilir. Ek olarak, Brinell sertlik testini gerçekleştirmeden önce artık gerilim dağılımını ölçmek için X ışını kırınımı gibi tahribatsız test teknikleri kullanılabilir. Bu bilgi daha sonra sertlik ölçümlerini düzeltmek için kullanılabilir.
Çözüm
Brinell Sertlik Ölçme Cihazı tedarikçisi olarak doğru ve güvenilir sertlik ölçümü çözümleri sağlamanın önemini anlıyoruz. Artık gerilimin Brinell sertlik testi sonuçları üzerindeki etkisi, malzeme testi ve kalite kontrolünde dikkate alınması gereken karmaşık ancak önemli bir faktördür. Basma artık gerilimi ölçülen sertliği artırabilir, çekme artık gerilimi azaltabilir ve düzgün olmayan gerilim dağılımı test sonuçlarında dalgalanmalara neden olabilir.
Müşterilerimiz bu etkilerin farkında olarak, artık gerilimin etkisini azaltmak ve daha doğru sertlik ölçümleri elde etmek için uygun önlemleri alabilirler. Müşterilerimizi, ürünlerimizi nasıl kullanacakları hakkında daha fazla bilgi almak için bizimle iletişime geçmeye davet ediyoruz.Brinell Sertlik Test Cihazı,Küçük Yük Brinell Sertlik Ölçme Cihazı, VeOtomatik Brinell Sertlik Ölçme CihazıArtık stresin varlığında etkili bir şekilde. Herhangi bir sorunuz varsa veya malzeme testi ihtiyaçlarınız için ürünlerimizi satın almakla ilgileniyorsanız, daha fazla tartışma ve müzakere için lütfen bizimle iletişime geçmekten çekinmeyin.
Referanslar
- ASTM E10 - 18, Metalik Malzemelerin Brinell Sertliğine İlişkin Standart Test Yöntemi.
- ASM El Kitabı Cilt 8: Mekanik Test ve Değerlendirme.
- Macherauch, E. X - Işını Kırınımıyla Artık Gerilme Analizi. Springer, 1976.