سرخط خبرها
خانه / مقالات صنعتی / سختی سنجی

سختی سنجی

سختی سنجی
کمیت سختی، مقاومت ماده جامد در برابر تغییر شکل ناشی از نیروی خارجی است. در صنعت و فرآیند ساخت و ساز قطعات و جوشکاری دانستن عدد سختی و سنجش عدد سختی از اهمیت بسیار بالایی برخورداراست.
واحد های عدد سختی برای مواد مختلف متفاوت است برای مثال برای سنجش سختی کانی ها و مواد معدنی واحد موهس (mohs scale) به کار می رود. گستره آن بین 1 تا 10 موهس می باشد. بیشترین عدد سختی هومس (عدد10) مربوط به سنگ الماس می باشد.
سختی سنج فلزات
روش سنجش سختی فلزات بر اساس مقاومت در برابر فررورفتگی (Indentation –hardness) می باشد.
دو پارامتر مهم در مبحث سنجش سختی فلزات، جنس فلز و ضخامت فلز می باشد.
مقیاس های سنجش سختی فلزات به صورت روش های ذیل می باشد:
1- سختی سنج راکول Rockwell hardness
2- سختی سنج برینلBrinell hardness
3- سختی سنج ویکرزVickers hardness
4- سختی سنج میکروویکرزMicrovickers

سختی سنج راکول HR:
روش سختی سنجی راکول اصطلاحا به روش سختی سنجی خشن معروف است. این روش سختی سنجی برای سنجش سختی فلزاتی مانند آهن، فولاد، آلیاژ های سخت و..با لایه سخت کاری شده بین 0.7mm تا 1mm می باشد.سختی سنجی راکول معمولا در صنایع پیچ و مهره سازی ، زنجیر چرخ سازی و… به کار می رود.
سختی سنجی راکول بسته به اندازه نیروی اعمالی به سه روش راکول آ، راکول بی و راکول سی تقسیم می شود. اندازه نیرو و نوع ایندنتور ( فررورونده) در هر روش سختی سنجی راکول در جدول ذیل آمده است:
مقیاس راکول مقدار نیروی اعمالی نوع ایندنتور ( فرورونده)
راکول A 60Kg ایندنتور الماسی °120
راکول B 100kg ایندنتور ساچمه ای ″16/1
راکول C 150kg ایندنتور الماسی °120

راکول آ معمولا برای فولاد های نازک، راکول بی برای آلیاژ آلومینیوم و آلیاژهای نرم و راکول سی برای فولاد های سخت به کار می رود.
محدوده عدد سختی تست بلوک های کالیبراسیون سختی سنج راکول سی در سه گستره 25-55,35-45,55-65 می باشد.
مقياس هاي ديگري سختي راکول نيز وجود دارند. اينها مقياس هاي N و T و W هستند که در آنها نيروهاي فروروندگي کمتري اعمال مي شود به اينها روش superficial نيز گفته مي شود که کاربردشان براي سختي سنجي نمونه هاي نازک است. تذکر اين نکته لازم است که روش انجام اين آزمون ها نيز دقيقا همانند روش انجام مقياس هاي ديگر راکول اما با نيروي اوليه 3 کيلوگرم نيرو پيش از اعمال بار اصلي است.
سختی سنج برینلHB:
روش سختی سنجی برینل معمولا برای فلزات نرم مانند برنج، مس، آلیاژ سرب ، فولاد های معمولی و ….به کار می رود.
ایندنتور سختی سنجی برینل ، ساچمه ای از جنس تنگستن کارباید با قطر های 2.5,5,10 میلیمتر می باشد که بسته به مقدار نیروی اعمالی قطر ساچمه به کار رفته متفاوت است.
نقطه اثر ضربه ایندنتور برینل برروی نمونه با چشم قابل مشاهده نیست برای مشاهده نقطه اثر برینل معمولا از میکروسکوپ با بزرگنمایی40 برابر استفاده می کنند.
سختی سنج ویکرزHV
روش سختی سنجی ویکرز معمولا برای سنجش سختی فولاد های سخت کاری شده خیلی نازک با ضخامت های 0.2 یا mm0.3 به کار می روند. ایندنتور های سختی سنجی ویکرز مانند راکول سی و آ ، الماسی مربعی می باشد. برای مشاهده نقطه اثر ویکرز مانند روش سختی سنجی برینل از میکروسکوپ چشمی استفاده می شود.
نیروی اعمالی در روش سختی سنجی ویکرز برای فلزات مختلف متفاوت می باشد برای مثال نیروی اعمالی برای فولاد چدن 30Kgو آلیاژ های مسی 10kg و مس خالص و آلیاژهای آلومینیومی 5kg می باشد. عدد سختی ویکرز از 1HV تا 100HV است.
سختی سنج پرتابل فلزات:
وقتی قطعات نمونه بزر گ باشد ولی برای آزمون در محل از دستگاه های سختی سنجی پرتابل استفاده می کنند. روش کار این سختی سنجی به روش لیب است. اين روش سختي سنجي که توسط ” ديتمار ليب” در 1977 به ثبت رسيد. چون دستگاه ساخت اين شرکت با نام تجاري Equotip عرضه شد٬ اين روش را با اين نام هم مي شناسند. از اين تاريخ به بعد عدد سختي جديدي وارد قلمرو اندازه گيري سختي شد که به افتخار مخترع آن با LH نشان داده مي شود. روش انجام آزمون اين گونه است که يک پرتابه از فولاد غيرمغناطيس (پارامغناطيس) با نوک توپي شکل از جنس کاربيد تنگستن به قطر 3 ميلي متر و وزن 5/5 گرم بر اثر نيروي يک فنر فشاري در داخل يک لوله از فولاد غيرمغناطيس به جلو پرتاب مي شود. اگر سرعت پرتابه در هنگام برخورد به سطح قطعه مورد آزمون که بستگي به نيروي فنر٬ جرم پرتابه و جهت يا راستاي حرکت پرتابه دارد 1V ناميده شود و سرعت پرتابه پس از برخورد با سطح کار در زمان برگشت (در همان راستا با عکس جهت اول ) V2 باشد٬ همواره V1 بزرگ تر از V2 خواهد بود. بديهي است که تغيير شکل پلاستيک قطعه در محل برخورد باعث کاهش سرعت اوليه مي گردد و انرژي جذب شده به شکل يک فرورفتگي کوچک بر سطح کار قابل مشاهده است. دو سرعت مذکور تقريبا در يک ميلي متري نقطه برخورد پرتابه با قطعه اندازه گيري شده و ثبت مي گردد. روش آشکارسازي اين گونه است که يک آهنرباي دائمي در بدنه پرتابه نصب مي باشد و عبور پرتابه از داخل يک سيم پيچ ولتاژي را در سيم پيچ القا مي کند. شار مغناطيسي با بيشتر شدن سرعت٬ افزايش يافته و در نتيجه ولتاژ بيشتري در سيم پيچ القا مي شود. محل سيم پيچ به گونه اي تعبيه شده تا در يک ميلي متري نقطه برخورد٬ حداکثر ميزان ولتاژ را داشته باشد. در دستگاه هاي ليب اين عدد به مقياس هاي آشناي ويکرز٬ برينل و راکول تبديل مي گردد. اين روش جاي خود را در صنعت به عنوان روشي پرتابل باز کرده است و در بسياري از موارد که نياز به سختي سنجي در محل وجود دارد از آن بهره گرفته مي شود.
تبديل سختي ها به هم در مقياس هاي مختلف
با توجه به اختلاف روش ارزيابي سختي ماده در مقياس هاي راکول٬ برينل و ويکرز هيچ فرمول کلي براي تبديل سختي از يک مقياس به مقياس ديگر وجود ندارد. بنابراين آزمايش سختي بايد در همان مقياسي که اطلاعات مربوطه وجود دارد٬ انجام شود. البته لازم به ذکر است که در رابطه با برخي از آلياژها٬ جداولي تهیه شده است که سختي هاي متناظر در مقياس هاي مختلف به دست مي دهد. در استفاده از اين جداول بايد به اين مسئله توجه شود که علاوه بر ترکيب شيميايي٬ ساير مشخصات آلياژ (مانند ساختار ميکروسکوپي و ماروسکوپي و اندازه دانه) ذکر شده در جدول با مشخصات آلياژ تحت بررسي يکسان باشد در غير اين صورت جدول غيرقابل استفاده خواهد بود. البته گفتني إست چنين جداولي براي بسياري از آلياژها وجود ندارد. مي توان در صورت نياز از استاندارد ASTM E 140 براي تبديل سختي استفاده کرد.
میکروسکوپ متالوگرافی
متالوگرافی، شاخه ای از علم متالوژی است که شامل آماده سازی و مطالعه سطحی یک نمونه فلزیی می باشد در این بررسی و مطالعه که با استفاده از ابزاری به نام میکروسکوپ متالوگرافی صورت می گیرد اطلاعاتی راجع به ساختار درونی قطعات فلزی بدست می آید.
مطالع ساختاری فلزات وآلیاژ ها در زیر میکروسکوپ در دو مقیاس ذیل صورت می گیرد:
1- مطالعه ماکروسکوپیExamination Macroscopic
2- مطالعه میکروسکوپی Microscopic Examination
مطالعه ساختار درونی مواد زیر میکروسکوپ تحت بزرگنمایی بالا مطالعه میکروسکوپی گویند. ساختار مشاهده شده در چنین حالتی را ساختار میکروسکوپی می نامند. مشاهده ساختار میکروسکوپی مواد اغلب با دو وسیله میکروسکوپ نوری و میکروسکوپ الکترونی صورت می پذیرد. حوزه بزرگنمایی میکروسکوپ نوری متالوگرافی بین 20 تا 2000 برابر است که برای مطالعه مواردی نظیر ساختار میکروسکوپی ( دانه های جسم) مورد استفاده قرار می گیرد.
میکروسکوپ های نوری متالوگرافی به دو صورت مستقیم و معکوس می باشند. در میکروسکوپ معکوس متالوگرافی نمونه مانت در بالای عدسی یا عدسی های شیی قرار می گیرد در حالیکه در میکروسکوپ مستقیم متالوگرافی نمونه مانت زیر عدسی یا عدسی های شیی قرار می گیرد. هم چنین این میکروسکوپ ها در دو نوع رومیزی و پرتابل در بازار رایج هستند.
میکروسکوپ های متالوگرافی رومیزی معکوس دارای منشور سه چشمی بوده که منظور از سه چشمی دو عدد عدسی چشمی و دیگری هد سوم است. روی هد سوم آداپتور وصل می شود. این آداپتور ها جهت اتصال دوربین به میکروسکوپ متالوگرافی است.
لوازم جانبی میکروسکوپ متالوگرافی
اساس کار میکروسکوپ های متالوگرافی بسیار ساده وآسان است معمولا این میکروسکوپ ها مجهز به عدسی های شیی با بزرگنمایی های 10X,20X,40X,100X می باشند. عدسی 100X برای بالا بردن تفکیک پذیری بصورت ایمرسیون روغنی استفاده می شوند.
عدسی های چشمی میکروسکوپ متالوگرافی معمولا با بزرگنمایی 12.5X,16X می باشند. از حاصلضرب بزرگنمایی عدسی شیی در بزرگنمایی عدسی چشمی ، مقدار بزرگنمایی نهایی میکروسکوپ متالوگرافی حاصل می شود.
نور در میکروسکوپ متالوگرافی از طریق اتاقک لامپ یا لامپ هالوژن تامین می شود.
سایر تجهیزات همراه میکروسکوپ متالوگرافی دیافراگم ، اسلایدهای رنگی ( جهت تضعیف شدت نور در برخی از فلزات)، میزچه مکانیکی متحرک ( جهت حرکت دادن نمونه مانت روی عدسی های شیی) و خط کش درجه بندی شده جهت کالیبراسیون میکروسکوپ می باشد.
میکروسکوپ متالوگرافی قابلیت اتصال به دوربین نیز را دارد که بوسیله آن می توان تصاویر مشاهده شده در مرکز چشمی میکروسکوپ را در کامپیوتر مشاهده و آنالیز نمود

درباره ی admin

همچنین ببینید

تولید مخازن پلی اتیلن

تولید مخازن پلی اتیلن

فروش تانکر پلاستیکی ، فروش مخزن پلاستیکی ، تولیدکننده تانکر پلاستیکی ، تولید کننده مخزن ...

پاسخ دهید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

شما می‌توانید از این دستورات HTML استفاده کنید: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strike> <strong>